網(wǎng)格偽距差分定位 2003課件

基于網(wǎng)格虛擬參考站的BDS/GPS偽距差分定位方法報告人:陳振中國測繪科學(xué)研究院1引言3網(wǎng)格偽距差分定位數(shù)學(xué)模型目錄結(jié)構(gòu)4網(wǎng)格偽距差分定位精度分析2網(wǎng)格偽距差分定位基本原理5結(jié)語基于網(wǎng)格虛擬參考站的BDS/GPS偽距差分定位方法提出背景

地面運(yùn)輸、車輛監(jiān)管需要實(shí)時高精度的定位服務(wù)；普通網(wǎng)絡(luò)偽距差分定位系統(tǒng)需要將基準(zhǔn)站準(zhǔn)確坐標(biāo)播放給用戶；北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)于2012年12月27日起向亞太大部分地區(qū)正式提供服務(wù)；北斗作為我國自主研制的導(dǎo)航系統(tǒng)，在功能和服務(wù)方面都更具有優(yōu)勢；

全國多省正在建設(shè)或已經(jīng)運(yùn)營北斗CORS網(wǎng)。1.引言1.引言差分方法分類

偽距差分定位

差分定位

載波差分定位偽距差分定位優(yōu)勢：

無需解算周跳和模糊度，且定位時間短，精度高，原理簡單。1.引言偽距差分定位利用參考站坐標(biāo)真值求出測站至衛(wèi)星的距離；與接收機(jī)測量的偽距比較，求出偽距改正數(shù)及其變化率；用戶利用此偽距改正數(shù)及其變化率改正相應(yīng)偽距，解算高精度用戶站坐標(biāo)。1.引言網(wǎng)絡(luò)偽距差分定位①通過CORS網(wǎng)采集偽距觀測數(shù)據(jù)，利用網(wǎng)絡(luò)傳輸給數(shù)據(jù)處理中心；②數(shù)據(jù)處理中心利用參考站坐標(biāo)真值，求出偽距改正數(shù)及其變化率；③數(shù)據(jù)處理中心將參考站坐標(biāo)、改正數(shù)與變化率編碼，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給用戶；④用戶解碼后，利用參考站的真實(shí)坐標(biāo)與偽距改正數(shù)改正相應(yīng)偽距，解算高精度用戶站坐標(biāo)。2.網(wǎng)格偽距差分定位基本原理基于網(wǎng)格虛擬參考站的偽距差分定位①將服務(wù)區(qū)域按照一定規(guī)則劃分成網(wǎng)格，并選擇虛擬參考站；②CORS網(wǎng)采集偽距觀測數(shù)據(jù)，利用網(wǎng)絡(luò)傳輸給數(shù)據(jù)處理中心；③數(shù)據(jù)處理中心利用參考站坐標(biāo)真值，求出真實(shí)參考站的偽距改正數(shù)及其變化率；④利用真實(shí)參考站坐標(biāo)和偽距改正數(shù)內(nèi)插出網(wǎng)格虛擬參考站的偽距改正數(shù)及其變化率；⑤將網(wǎng)格虛擬參考站坐標(biāo)、改正數(shù)與變化率編碼，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給用戶；⑥用戶利用自身所在網(wǎng)格的虛擬參考站坐標(biāo)與偽距改正數(shù)改正相應(yīng)偽距，解算高精度用戶站坐標(biāo)。2.網(wǎng)格偽距差分定位基本原理3.網(wǎng)格偽距差分定位數(shù)學(xué)模型3.網(wǎng)格偽距差分定位數(shù)學(xué)模型

3.網(wǎng)格偽距差分定位數(shù)學(xué)模型

3.網(wǎng)格偽距差分定位數(shù)學(xué)模型

3.網(wǎng)格偽距差分定位數(shù)學(xué)模型

3.網(wǎng)格偽距差分定位數(shù)學(xué)模型

3.網(wǎng)格偽距差分定位數(shù)學(xué)模型

3.網(wǎng)格偽距差分定位數(shù)學(xué)模型

3.網(wǎng)格偽距差分定位數(shù)學(xué)模型其中為方向余弦，

為

衛(wèi)星到流動站的近似距離，下標(biāo)

取B和G代表不同的系統(tǒng)，對應(yīng)的k表示不同系統(tǒng)的衛(wèi)星。當(dāng)衛(wèi)星數(shù)大于5顆時，通過最小二乘法進(jìn)行定位解算3.網(wǎng)格偽距差分定位數(shù)學(xué)模型

4.網(wǎng)格偽距差分定位精度分析實(shí)時靜態(tài)試驗(yàn)本次試驗(yàn)以四川省CORS網(wǎng)為實(shí)驗(yàn)平臺，選取綿竹、綿陽、中江和成都站作為參考站，德陽站作為移動站進(jìn)行靜態(tài)試驗(yàn)。

分別利用網(wǎng)絡(luò)偽距差分法和網(wǎng)格偽距差分法對德陽站進(jìn)行差分定位。

考慮到CORS網(wǎng)的疏密程度和工程應(yīng)用的便捷，我們選取以固定間隔的經(jīng)緯線來劃分規(guī)則網(wǎng)格，網(wǎng)格單位間隔為0.5度，圖中ABCD即為德陽站所利用的網(wǎng)格虛擬參考站。

此次試驗(yàn)以1s歷元間隔連續(xù)同步觀測9小時，以德陽站精確坐標(biāo)作為原點(diǎn)建立站心直角坐標(biāo)系，求出每歷元差分定位結(jié)果的站心坐標(biāo)N、E和U。4.網(wǎng)格偽距差分定位精度分析實(shí)時靜態(tài)試驗(yàn)4.網(wǎng)格偽距差分定位精度分析

4.網(wǎng)格偽距差分定位精度分析

對于兩種差分定位方法結(jié)果，可以用其平均值來反應(yīng)總體偏離坐標(biāo)真值的程度，用單位權(quán)中誤差來反應(yīng)差分定位結(jié)果的收斂性和穩(wěn)定性。兩種差分定位方法N、E和U方向偏差的平均值如圖。4.網(wǎng)格偽距差分定位精度分析

實(shí)時動態(tài)試驗(yàn)

此次試驗(yàn)選擇在石家莊周邊高速進(jìn)行動態(tài)跑車試驗(yàn)，以曲陽、臨城、趙縣、晉州、新河五站構(gòu)成差分網(wǎng)的基準(zhǔn)站，流動站為安放BDS/GPS接收機(jī)的車輛。

車載實(shí)時動態(tài)差分測試，將2臺天線分別通過吸頂安放到汽車的頂部，將兩天線保留一定距離構(gòu)成一條短基線，基線距離可測。其中一個天線通過功分器分流，連接1臺UR240接收機(jī)和1臺R9接收機(jī)，另外一條天線單獨(dú)連接1臺UR240接收機(jī)。4.網(wǎng)格偽距差分定位精度分析

實(shí)時動態(tài)試驗(yàn)4.網(wǎng)格偽距差分定位精度分析

解算率測試

在高速路段網(wǎng)絡(luò)偽距、網(wǎng)格偽距定位實(shí)時解算率都在80%左右，兩種方法基本持平；后處理解算率在90%左右，也基本持平。數(shù)據(jù)處理方式網(wǎng)絡(luò)偽距差分網(wǎng)格偽距差分歷元數(shù)解算率歷元數(shù)解算率后處理7845714491.064%7109654492.052%實(shí)時642481.887%558478.548%4.網(wǎng)格偽距差分定位精度分析

雙天線內(nèi)符合測試

4.網(wǎng)格偽距差分定位精度分析

雙天線內(nèi)符合測試

測量值為0.6775m，網(wǎng)絡(luò)偽距差分和網(wǎng)格偽距差分方法計算的雙天線收斂性基本一致。

網(wǎng)絡(luò)偽距差分網(wǎng)格偽距差分平均值0.946m0.942m4.網(wǎng)格偽距差分定位精度分析

單天線外符合測試4.網(wǎng)格偽距差分定位精度分析

單天線外符合測試RMS網(wǎng)絡(luò)偽距差分網(wǎng)格偽距差分N0.126m0