亮点工作

Rapid convergences of PPP

发布时间:[2019-07-29] 来源:[学院] 点击量:[786]

  在精密单点定位中,如果可以将小数偏差从模糊度中扣除,就可以实现单个接收机的模糊度固定。尽管模糊度固定提高了定位精度,但是得到可靠的模糊度固定解通常需要数十分钟的收敛时间。更糟糕的是,如果无法保持连续的信号跟踪条件,在许多卫星失锁的情况下,收敛现象可能会反复发生,从而完全破坏了实时精密定位的可用性。因此,我们提出了一种基于精密电离层预报产品实现快速重收敛的方法。我们还证明了通过融合多星座数据,同时固定GPS和GLONASS的模糊度,可以显著缩短精密单点定位模糊度固定的时间。尽管上述两种方法可以实现快速的初始化以及重收敛,但仍需要几分钟时间来获得可靠的厘米级定位结果。而对于自动驾驶这类时效性要求较高的导航应用来说,我们必须时刻保证“100%”可靠的分米级定位精度,基于此种需求,我们提出了一种紧组合的GPS/BeiDou/Galileo/QZSS三频模糊度固定方法,利用多频率相位偏差以及系统间相位偏差等产品,实现了全球瞬时分米级单点定位(PPP-WAR)。

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图1. 东、北、高分量定位误差时序图。位置真值由短基线结果求得。自上而下分别为浮点解,不应用快速重收敛方法的模糊度固定解,应用快速重收敛的模糊度固定解以及RTK解。“√”表示获得模糊度固定解的时刻,而“×”代表模糊度固定解消失时刻。这张图表示依赖预报电离层产品可以实现PPP快速重收敛。


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图2. 实验中所有SAPOS测站分别采用电离层相关以及电离层无关的FCB产品时每天的平均收敛时间统计。黑、蓝和红三种颜色分别表示“GPS,固定GPS”,“GPS+GLONASS, 固定GPS”以及“GPS+GLONASS,都固定”三种模式。在一小时内没有成功初始化的结果没有参与统计。这张图表示通过同时固定GPS和GLONASS的模糊度可以显著缩短PPP的初始化时间。


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图3. 全球分布的107个IGS和ARGN测站上瞬时PPP-WAR定位精度相比单历元浮点解的提升百分比。定位精度以PPP天解作为参考真值求得。测站的不同颜色表示从10~70%不同的提高比例,而背景灰度表示该地区的平均可视卫星数。这张图表示瞬时PPP-WAR的定位性能与卫星数相关。


相关工作

1. Geng J*, Meng X, Dodson AH, Ge M, Teferle FN (2010) Rapid re-convergences to ambiguity-fixed solutions in precise point positioning. J. Geod., 84(12):705-714

2. Geng J*, Guo J, Chang H, Li X (2018) Toward global instantaneous decimeter-level positioning using tightly coupled multi-constellation and multi-frequency GNSS. J. Geod. doi:10.1007/s00190-018-1219-y

3. Geng J*, Shi C (2017) Rapid initialization of real-time PPP by resolving undifferenced GPS and GLONASS ambiguities simultaneously. J. Geod., 91(4):361-374, doi:10.1007/s00190-016-0969-7

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