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【论文】Android智能设备能提供厘米级GNSS模糊度固定解?是的!

发布时间:[2019-11-22] 来源:[学院] 点击量:[705]

2019年11月19日耿江辉教授和栗广才博士在《Journal of Geodesy》发表了《On the feasibility of resolving Android GNSS carrier-phase ambiguities》论文,回答了Android GNSS载波相位模糊度能否固定的这一问题。

他们通过零基线实验发现包括Nexus 9,三星Galaxy S8和Huawei Honor 8在内的单频GNSS智能设备均存在未对准的芯片初始相位偏差(IPB),认为其阻碍了这些设备的载波相位模糊度固定。随后,分析了IPB的时间特性并探究了IPB校正的可能。通过事后校准IPB,在连接外接天线的Nexus 9平板上实现了模糊度固定。具体而言,对于约480 m的静态短基线,其模糊度固定率86.0%,固定解在东、北和高方向的定位误差RMS分别为0.8、0.7和1.8 cm。对于100-2000 m的动态车载基线,其模糊度固定率为51.6%,固定解在东、北和高方向的定位误差RMS分别为1.4、2.2和3.6 cm。

此外,他们还讨论了新一代双频GNSS智能手机载波相位偏差的问题,并进一步讨论了用于智能设备的便携式贴片天线。发现小米8智能手机可以与小型便携式贴片天线有效耦合,进而获得和μ-blox相媲美的信号跟踪和模糊度固定性能。具体而言,当小米8智能手机连接到ANN-MS贴片天线时,静态短基线下其模糊度固定率为90.2%,固定解在东、北和高方向的定位误差RMS分别1.10 cm,1.11 cm和3.36 cm。这一结果是令人鼓舞的,因为小巧、便宜的贴片天线与智能设备组合可以促进高精度GNSS在大众市场的普及。

更多详情,请参阅论文On the feasibility of resolving Android GNSS carrier-phase ambiguities》。链接:https://doi.org/10.1007/s00190-019-01323-0

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1 7组零基线双差载波相位偏差的小数部分。所有智能设备均外接测量型天线TRM57971.00。四条垂直线表示占空比开启时刻。请注意,从左到右的三个面板对应于三个参考卫星(G28、G32和G14),因为三个零基线实验是在不同的日期进行的。在这三个零基线实验中使用的数据采集软件是Geo++RINEX logger (Ver 1.2.1)、Geo++RINEX logger(Ver 1.2.4)和GnssLogger (Ver.2.0.1)。

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图2 连接不同类型天线的小米8智能手机和m-blox接收机 (C94-M8P-1)与WUHN 站组成的短基线(480 m)的定位精度。ANN-MS是m-blox制造的贴片天线。RMS统计数据是使用从UTC 8:15到10:00的位置计算的。垂直虚线表示首次固定的时间,水平红线表示比率测试的阈值为3.0。请注意,大于20的值被归算为20。底部面板显示可见卫星数(天蓝色)和PDOP值(橙色)。

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