基于RTKLIB的低成本高精度GNSS静态测量系统

随着科学技术的发展,测量工具和测量手段也发生了变化,其中测量型GNSS呈现价格降低、体积缩小的趋势。目前市场上一整套商用GNSS测量系统的价格从几万到几十万不等,且由于地面基站和移动站体积大、携带不方便等原因,使得商用GNSS测量系统的使用人群仅限于部分专业测量人员,难以在大众市场普及。当今众多领域如无人机、机器制导、精密农业等对高精度定位需求的增加,又促使GNSS测量系统向低成本、高精度、小型化、轻型化发展。本文对U-BLOX的NEO-M8P低成本OEM型GNSS接收机进行50 km基线下的静态观测,基于RTKLIB的测试结果和精度分析表明,低成本GNSS测量系统能够达到厘米级定位精度,能够满足测量工作和GIS应用的需求。试验证明,使用此低成本测量系统能降低测量任务的经济成本,是测量级GNSS接收机中经济适用的选择。     

GPS/UWB组合定位关键技术研究

根据GPS/UWB组合系统的定位原理及时空基准的不同特点,确定了GPS/UWB组合定位数学模型,给出了天线相位中心统一方法和时间同步及实验场建立解决方案,提出运用赫尔默特方差分量估计对组合系统观测量合理定权。最后,在RTKLIB开源软件基础上进行二次开发,验证上述方法的正确性。     

GNSS数据处理中双差残差恢复单差残差的原理分析

根据零基线或超短基线相对定位的双差残差可以对GNSS观测数据质量进行评估,但双差残差包含了参考卫星观测误差的影响,不利于对各颗卫星观测误差特性进行独立分析。分析了RTKLIB软件中双差残差恢复单差残差方法的原理,从理论上论证了根据恢复的单差残差序列进行观测数据质量评估的合理性,并利用一组30 m基线GPS双频实测数据对此进行数值验证。     

低轨卫星导航增强星座地基观测仿真系统设计

现阶段整星座低轨卫星观测数据的缺失制约了LEO卫星导航增强研究,针对该问题,本文设计了LEO导航增强星座地基观测仿真系统,构建生成了LEO星座伪距和载波相位观测值的仿真模型;介绍了仿真系统设计流程和架构、仿真地基LEO观测数据;使用RTKLIB进行了标准单点定位（SPP）和精密单点定位（PPP）解算,验证了仿真系统搭建的正确性,以及伪距和载波观测值仿真的正确性。结果表明,相较于只考虑几何距离的地基观测数据,该系统考虑各误差模型后观测数据置信度高,可用于支撑LEO导航增强星座定位研究。     

RTKLIB 软件静态精密单点定位精度测试与分析

介绍了精密单点定位的基本原理及常用组合量,利用日本东京海洋大学研发的开源软件RTKLIB进行静态精密单点定位数据处理,采用事后、快速、超快速三种星历及钟差产品对某IGS站单天观测值进行解算,并将处理结果和准确值对比。结果表明事后和快速产品单天解收敛曲线基本一致,最终收敛值 X、Y 、Z三个方向偏差在4 cm左右,完全满足一般精度要求的工程需要;采用超快速产品Y 方向上偏差较大,表明超快速产品对该软件的定位精度有一定的影响。     

BNC/RTKLIB/PPPWIZARD实时精密单点定位服务性能评估

为综合评估目前应用广泛的3款GNSS开源软件BNC、RTKLIB和PPPWIZARD的RTPPP服务性能,均匀选取9个全球IGS-MGEX观测站实时GPS、GLONASS、Galileo三系统数据,对比分析3款软件接收数据流的完整率,并评估不同软件的收敛速度、定位精度和数据有效率。结果显示：1）3款软件的实时数据完整率基本都保持在96%以上,但相比较而言PPPWIZARD软件实时数据的完整率最优,BNC次之,RTKLIB相对较差;2）三系统中BNC、RTKLIB和PPPWIZARD软件分别在14 min、82 min和12 min左右收敛至三维点位精度优于0.5 m;3）在实时定位精度方面,BNC、RTKLIB和PPPWIZARD软件在水平和高程方向定位精度依次为9 cm和12 cm、16 cm和20 cm、7 cm和12 cm,其中PPPWIZARD软件采用了模糊度固定解;4）3款软件在数据有效率指标上存在差别,其中BNC和PPPWIZARD软件数据的有效率均达到95%,RTKLIB软件低于73%。总体而言,BNC与PPPWIZARD软件的实时PPP服务性能指标基本相当,RTKLIB软件稍差。