基于DREAMNET的GPS/BDS/GLONASS多系统网络RTK定位性能分析

2016-10-17 11:17:02    来源:测绘学报

摘要:文结合笔者所在课题组自主研发的网络RTK数据处理系统DREAMNET,对不同卫星系统组合模式下的定位精度进行比较分析。

  1.2 GPS/BDS/GLONASS网络RTK误差处理

  在计算网络RTK误差时,将误差分成电离层延迟、对流层延迟和包含二阶电离层延迟、轨道误差、多路径误差等的综合误差并分别进行计算。在固定各基线的整周模糊度后,即可以根据每条基线的GNSS观测值、双差整周模糊度、精确的基准站位置坐标等计算得到以上3种误差,具体公式如下

  3.png

  式中,MF为对流层映射函数;ZWD为对流层湿延迟,由式(1)估计得到;ZHD为对流层静力学延迟,由GPT2w模型[16]内插得到;Other为综合误差。

  在各项误差计算完成后,根据流动站提供的改正坐标即可实时内插流动站的各项误差改正数。由于电离层延迟误差、对流层延迟误差和综合误差具有较强的时空相关性,而流动站和基准站在垂直方向上的距离相较于水平距离要小得多,故本文采用反距离加权法按基线东、北方向矢量分别内插流动站的以上3种误差,进而为用户提供厘米级的定位服务。

  2 GPS/BDS/GLONASS网络RTK试验及结果分析

  按照上述的算法流程,本课题组自主研发了GPS/BDS/GLONASS网络RTK数据综合处理系统DREAMNET(data reserving, editing and managing system of network RTK)和流动站GNSS精密定位软件,详细的数据处理策略如表 1所示。

GPS/BDS/GLONASS网络RTK试验及结果分析

  表 1中,IGV为IGS提供的GPS/GLONASS精密预报星历,BRDC为BDS的广播星历。采用实测数据对所研发的软件平台进行了验证。

  2.1 试验数据及方案

  试验使用我国贵阳市连续运行参考站(GYCORS)提供的2015年年积日(DOY)303—317共计15 d(1 s采样率)的GNSS观测数据,基准站点分布图见图 2。由于本文是模拟实时解算,避免了数据延迟、丢失等情况的出现,故与实测精度有些许差别。

  基准站分布 Fig. 2 The distribution of stations

  图 2 基准站分布 Fig. 2 The distribution of stations

  为研究卫星导航系统之间不同组合情况下的定位精度,本文共设计以下6种组合模式:

  (1)单系统:单GPS、单BDS,简写为G、C;由于GLONASS卫星质量较差且存在频间偏差等误差,导致GLONASS单系统网络RTK定位精度较差且可用性较低[18-20],故本文不对GLONASS单系统网络RTK进行讨论。

  (2)双系统组合:GPS+GLONASS、GPS+BDS、BDS+GLONASS,简写为GR、GC、CR。

  (3) 3系统组合:GPS+BDS+GLONASS,简写为GCR。

  为了研究GPS/BDS/GLONASS网络RTK的定位精度,本文共设计4个试验方案。

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