北斗伪距单点定位与差分定位结果精度分析-论文.pdf

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1、第34卷第4期海洋测绘VO1．34．NO．42014年7月HYDROGRAPHICSURVEYINGANDCHARTINGJu1．，2014DOI：10．3969／j．issn．1671-3044．2014．04．008北斗伪距单点定位与差分定位结果精度分析陆亚峰，蒋海林，彭遥(61175部队，江苏南京210049)摘要：首先介绍了北斗伪距单点定位、伪距差分定位的基本原理和数学模型，然后根据自编程序，利用同济大学TJA站8天的数据进行计算及分析。结果显示：北斗伪距单点定位的精度平面方向上达到3．5m以内，高程方向优于8m，满足普通导航定

2、位的需求。北斗差分定位的精度较伪距单点定位精度有了较大提高，其精度平面上达到1m以内，高程方向优于1．5m，能满足较高精度的需求。关键词：北斗卫星导航系统；单点定位；伪距差分定位；精度分析中图分类号：P228文献标志码：B文章编号：1671-3044(2014)O4—0028—03不为：；(t)=Pr(t)+e6，(t)一c6(t)+T；++s北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星(1)定位系统，是继美全球定位系统(GPS)和俄罗斯式中，R为伪距观测值；p，为卫地距离；为卫星钟(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。截差；为接

3、收机钟差；为随机误差；T；、，：分别为对止到2012年底，北斗卫星导航系统在轨工作卫星有流层和电离层延迟。5颗地球静止轨道(GEO)卫星、4颗中地球轨道同理，k测站在第t历元观测S号卫星的伪距观(MEO)卫星和5颗倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星。测方程为：该系统已具备覆盖亚太地区的导航定位服务能(t)=p(t)+c6k(t)一(t)++，+k力1-2]。随着北斗卫星导航定位系统建设进程的推(2)进，国内外的学者从卫星钟差、对流层、多路径等相用式(2)减去式(1)，得k、r测站在第t历元观测S关误差开展研究，分析并改正了相关误差后，评估

4、了号卫星的单差观测方程：单点定位的精度J。R(t)=R(t)一R：(t)=(p(t)一Pr(t))+相对于单点定位而言，相对定位是指确定一地(e6()一c6，())+(T一T；)+面点相对于另一点的坐标，即假定至少已知一测站(，一，；)+8(3)点的坐标，利用两台或多台接收机同时观测卫星数当基线很短时，两个测站的电离层和对流层延据，解算其余未知测站的坐标参数。北斗伪距单点迟量基本相同，所以(T一T；)+(，；一，：)非常小，可定位精度与GPS单点定位精度差距不大，但是仍然以忽略其影响。不能满足高精度的需求，因此就需要用到差分相对伪距双差

5、是在单差的基础上对观测值进行星问定位的方法。它消除或削弱卫星钟差、接收机钟差、的二次差分，从而进一步消除电离层和对流层残留以及大气延迟等影响，进一步提高了定位精度。误差的影响，更重要的是可以消除接收机钟差的影2北斗伪距定位数学模型响，使得未知数仅为三个坐标差参数，便于误差方程的建立和解算。伪距单差是指对两个测站相同卫星号的伪距观由式(3)可知，k、r测站在第￡历元观测s号卫测值做差，从而可以消去卫星钟差的影响，对大气延星的单差观测方程可表示为：迟的影响也能起到一定的削弱作用。(t)=R(t)一R；(t)=(p(t)一p；(t))+若考虑

6、对流层延迟和电离层延迟的影响，r测站在第t历元观测s号卫星的伪距观测方程可表(e6(t)一c6，(t))+(4)收稿日期：2013—07—11；修回日期：2014—04—25作者简介：陆亚峰(1986一)，男，江苏如东人，助理工程师，硕士，主要从事测绘数据处理研究。第4期陆亚峰，等：北斗伪距单点定位与差分定位结果精度分析29同理，k、r测站在第t历元观测z号卫星的单差这是由于北斗特殊的星座构成导致的，5颗在赤道观测方程为：上空的地球同步卫星加强了东西方向的定位精度。尺(t)=(t)一尺：(t)=(pl(t)一构成差分观测值后，单点定位解

7、算中的一部分误差p：(t))+(c6(t)一c6，(t))+8(5)项被消除，定位精度大幅度提高。因此图2、3中的用式(4)减去式(3)，得到k、r测站在第t历元时间序列十分平稳并显示出一定的随机特性。由于观测s、f卫星的双差观测方程：伪距单差与伪距双差精度很接近，很难直接从图中Rsl(t)=(t)一R(t)=pl(t)一观察出来，需要通过结果统计进行比较。pl(t)一ps(t)+ps(t)+(6)3算例分析本文用MATLAB实现上述算法，采集数据的接收机为和芯星通(UNICORE)公司生产的UB240一CORS北斗／GPS双系统四频接

8、收机(GPS：L1、L2；北斗：B1、B2)，30s采样率。该接收机完全能满足CORS基准站接收机精度要求。实例数据来自于2013年5月23～3013两个配备有北斗与GPS双模接收机的同济大学观测站502(