GPS精密单点定位收敛性分析及改善措施

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1、第30卷第5期2011年10月飞行器测控学报JournalofSpacecraftTT&CTechnologyVol-30No．50ct．2011GPS精密单点定位收敛性分析及改善措施’王敬，赵军祥(北京跟踪与通信技术研究所·北京·100094)摘要：目前卫星定位技术中常用的高精度定位方法主要是相对定位和非差相位精密单点定位。非差相位精密单点定位无法像相对定位那样使用差分方式来消除定位中的某些误差，因而如何对影响定位的各个误差源进行准确地建模修正是提高非差相位精密单点定位精度和收敛速度的关键。本文从非差相位精密单点定位的3

2、个关键环节入手，对影响定位收敛速度的因素进行简要分析，讨论了改善措施，并结合实际数据进行了相关验证。关键词：非差精密单点定位；收敛性；误差修正中图分类号：P228．4文献标识码：A文章编号：1674—5620(201I)05—0076—05ConvergenceAnalysisandImprovementMethodsinGPSPrecisePointPositionWANGJing。ZHA0Junxiang(BeijingInstituteofTrackingandTelecommunicationsTechnology

3、，Beijing100094)Abstract：Satellitepositioningtechnologiescommonlyusedinprecisionpositioningmethodsarerelativepositioningandprecisepointpositioningusingun-differencedcarrierphase．Precisepointpositioningusingun-differencedcarrierphasecannoteliminateerrorslikerelative

4、positioningusingthedifferentialpositioning．Therefore，accuratemodel—ingofvariouserrorsourcesinprecisepointpositionusingun-differencedcarrierphaseisanimportantmeanstOim—provethepositioningaccuracyandconvergencespeed．Factorsaffectingconvergencespeedareanalyzedinthisp

5、aperfromthreekeyaspectsofprecisepointpositioning．Improvementmeasuresarealsodiscussedandthemeasuresarevalidatedwithactualdata．Keywords：Un-differencedPrecisePointPosition；Convergence；ErrorCorrection0引言传统的GPS单点定位是利用伪距观测值及广播星历中所提供的卫星轨道和卫星星钟参数进行定位解算的，定位精度大约为10m，很难满足高精度

6、定位导航的要求，因此差分GPS应运而生并被广泛应用。差分定位可以大幅度削弱星历误差、卫星钟差、对流层延迟、电离层延迟等影响，达到dm级，甚至cm级的定位精度。但使用差分定位时需要在服务区内布设1个或多个差分基准站，且差分定位精度会随基准站和流动站之间距离的增加而降低。1997年，美国喷气推进实验室(JPL)的Zumberge等人提出一种非差相位精密单点定位方法[1]，使用单台双频接收机即可在全球范围内进行无缝高精度测量，静态单天解各方向的误差都小于±2cm。另外JPL的Muellerschoen等人则提出利用非差双频载波相

7、位观测量，在初始化后进行单历元精密单点定位，以实现全球范围内的实时动态定位[2]。若要实时动态定位，就必须在确保精度的前提下提高参数解算的收敛速度。许多学者对此问题进行了一些卓有成效的研究。Shen等研究了参数个数对收敛时间和稳定性的影响，提出利用P1一P2一CP组合来降低噪声影响的方法[3]。Mohamed等人也对收敛性进行了讨论[4]。本文从精密单点定位中的3个关键环节人手，分析了各环节中影响定位收敛性的因素，并讨论了一些改善措施。1影响非差相位精密单点定位参数收敛的因素分析非差相位精密单点定位有如下关键之处：①在*收

8、稿日期：2011—0l一20l修回日期：2011一03一ll第一作者简介：王教(1985一)。男．硕士研究生．主要研究方向为卫星导航；E-mail：dlut．0403@yahoo．com．cn第5期王敬，等：GPS精密单点定位收敛性分析及改善措施77定位过程中使用的是伪距和载波相位的非差观测量；②卫星轨