(精密单点定位)

《(精密单点定位)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、简介　　精密单点定位--precisepointpositioning（PPP）　　所谓的精密单点定位指的是利用全球若干地面跟踪站的GPS观测数据计算出的精密卫星轨道和卫星钟差,对单台GPS接收机所采集的相位和伪距观测值进行定位解算。利用这种预报的GPS卫星的精密星历或事后的精密星历作为已知坐标起算数据;同时利用某种方式得到的精密卫星钟差来替代用户GPS定位观测值方程中的卫星钟差参数;用户利用单台GPS双频双码接收机的观测数据在数千万平方公里乃至全球范围内的任意位置都可以2-4dm级的精度,进行实时动态定位或2-4c

2、m级的精度进行较快速的静态定位,精密单点定位技术　　是实现全球精密实时动态定位与导航的关键技术,也是GPS定位方面的前沿研究方向。编辑本段精密单点定位基本原理　　GPS精密单点定位一般采用单台双频GPS接收机,利用IGS提供的精密星历和卫星钟差,基于载波相位观测值进行的高精度定位。所解算出来的坐标和使用的IGS精密星历的坐标框架即ITRF框架系列一致,而不是常用的WGS-84坐标系统下的坐标,因此IGS精密星历与GPS广播星历所对应的参考框架不同。编辑本段密单点定位的主要误差及其改正模型　　在精密单点定位中,影响其定

3、位结果的主要的误差包括:与卫星有关的误差(卫星钟差、卫星轨道误差、相对论效应);与接收机和测站有关的误差(接收机钟差、接收机天线相位误差、地球潮汐、地球自转等);与信号传播有关的误差(对流层延迟误差、电离层延迟误差和多路径效应)。由于精密单点定位没有使用双差分观测值,　　所有很多的误差没有消除或削弱,所以必须组成各项误差估计方程来消除粗差。有两种方法来解决:a.对于可以精确模型化的误差,采用模型改正。b.对于不可以精确模型化的误差,加入参数估计或者使用组合观测值。如双频观测值组合,消除电离层延迟;不同类型观测值的组合

4、,不但消除电离层延迟,也消除了卫星钟差、接收机钟差;不同类型的单频观测值之间的线性组合消除了伪距测量的噪声,当然观测时间要足够的长,才能保证精度。什么是PPP（精密单点定位）？(2009-08-0213:58:03)GPS从投入使用以来，其相对定位的定位方式发展得很快，从最先的码相对定位到现在的RTK，使GPS的定位精度不断升高。而绝对定位即单点定位发展得相对缓慢，传统的GPS单点定位是利用测码伪距观测值以及由广播星历所提供的卫星轨道参数和卫星钟改正数进行的。其优点是数据采集和数据处理较为方便、自由、简单,用户在任一

5、时刻只需用一台GPS接收机就能获得WGS284坐标系中的三维坐标。但由于伪距观测值的精度一般为数分米至数米;用广播星历所求得的卫星位置的误差可达数米至数十米,卫星钟改正数的误差为±20ns左右,只能用于导航及资源调查、勘探等一些低精度的领域中。随着我国海洋战略的实施,海洋科研、海洋开发、海洋工程等海上活动日益增加,对定位精度的要求也呈现出多样化,如精密的海洋划界、精密海洋工程测量等,要求能够达到十几或几十厘米的定位精度,而采用伪距差分定位只能提供米级的定位精度,如果使用RTK功能,作用距离又不能达到;对于这部分定位需

6、求,现有的定位手段无法满足要求,需要寻求新的定位方式或技术。       精密单点定位(PrecisePointPositioning,PPP)技术由美国喷气推进实验室(JPL)的Zumberge于1997年提出。20世纪90年代末,由于全球GPS跟踪站的数量急剧上升,全球GPS数据处理工作量不断增加,计算时间呈指数上升。为了解决这个问题,作为国际GPS服务组(IGS)的一个数据分析中心,JPL提出了这一方法,用于非核心GPS站的数据处理。该技术的思路非常简单,在GPS定位中,主要的误差来源于三类,即轨道误差、卫星钟

7、差和电离层延时。如果采用双频接收机,可以利用LC相位组合,消除电离层延时的影响。如果选择地心地固系表示卫星轨道,计算的参考框架同为地心地固系,可以消去观测方程中的地球自转参数。于是,只要给定卫星的轨道和精密钟差,采用精密的观测模型,就能像伪距一样,单站计算出接收机的精确位置、钟差、模糊度以及对流层延时参数。       根据PPP技术的要求,定位中需要系统提供卫星的精密轨道和钟差。目前,国际GPS服务组织(IGS)的几个数据分析中心具备这个能力提供卫星的精密轨道和钟差,但是,这些都是后处理结果。根据IGS的产品报告,

8、IGS提供的卫星轨道精度能够达到2～3cm,卫星钟差的精度优于0.02ns,这种精度的卫星钟差和轨道,能够满足任何精度的定位要求。近10年,由于IGS的努力,GPS卫星预报轨道的精度已经达到十几厘米,预报轨道的时间也由24h预报缩短到3h预报,卫星轨道的精度已经能够满足一般定位的要求。由于IGS现在不能提供实时和外推的精密卫星钟差,制约了实时P