1、网络RTK低成本高精度终端集成 和数据处理技术研究,唐卫明 武汉大学, 诺丁汉大学 孟晓林 诺丁汉大学 施 闯 武汉大学 孙方华 上海全球卫星导航有限公司,主要内容,研究的目的和现状 低成本终端的组成和结构 单频模糊度确定和快速初始化 三差位置递推 总结和展望,研究的目的和现状,研究的目的 网络RTK定位服务系统大量建立 大量用户使用双频高精度测量终端,成本高、体积大 低成本高精度终端具有巨大的应用前景 研究的现状单点定位DGPS单频RTK,低成本终端的组成和结构,原型结构,低成本终端的组成和结构,集成终端,单频模糊度的确定及快速初始化 单频周跳探测和修复 短时间信号中断后,快速恢复高精度的定
2、位,单频数据处理算法,关键技术,动态坐标消元法单频数据初始化,单频数据处理算法,双差观测方程:,坐标参数消元后的观测方程:,算例数据,单频数据处理算法,动态坐标消元算法算例结果,单频数据处理算法,收敛到50cm精度需要:5到30分钟,与采样率和卫星数相关。仅用载波相位观测值,难以实现快速的初始化(3分钟内),伪距辅助载波相位模糊度确定及初始化,单频数据处理算法,单历元单频模糊度搜索:,伪距辅助的坐标参数消元:,参数消元,坐标计算,反算模糊度,组成方程,单历元伪距辅助模糊度求解结果,单频数据处理算法,对于高端的单频接收机,由于伪距质量比较高,单频单历元的模糊度确定成功率在30%左右。但是对于低成
3、本的Ublox接收机,单历元模糊度确定成功率太低,且不可靠,无法实用,伪距辅助的坐标消元模糊度确定方法算例,单频数据处理算法,加入伪距方程后,但是测量型接收机收敛到50cm的速度为加快,大多在几十秒内就能完成。伪距的权是否给得恰当对于收敛有很大的关系。但是对于收敛到10cm精度,加入伪距后改善很小,三差位置递推算法,单频数据处理算法,设历元,和,前后历元基线分量的变化值为,历元i和i+1的双差观测方程为:,前后历元方程相加有:,则有:,当静止时候,静态情况下的三差观测方程,当高采样率的时候,为三差位置递推方程,测试算例,单频数据处理算法,2009年5月11日在英国诺丁汉用1台Ublox接收机和
4、两台Leica 1200采集数据的10Hz数据,先静止采集了约15分钟,然后以30km/h的速度进行动态数据采集。,测试结果,单频数据处理算法,三差位置递推平面x方向误差图,三差位置递推平面y方向误差图,图10 三差位置递推高程方向误差图,单频单历元模糊度确定的成功率低,而且不可靠,通过算例分析来看,成功率一般低于30%。 在动态单频数据快速初始化化方面,仅用载波相位观测值收敛到50cm,通常需要会在6分钟到30分钟,难以实用。 如果在初始化的过程中加入伪距观测值进行辅助,对于伪距精度比较高的测量型单频接收机,可以在3分钟之内收敛到50cm以内。但是要收敛到10cm以内加入伪距后改善并不明显,同时有可能伪距的不准确初值为影响到最后的收敛精度。因此在给伪距观测值的权应该与其精度相当,才会有最好的效果。 三差位置递推方法进行导航,误差有积累的现象。 实现快速而准确的单频动态初始化还需要进一步的研究,结论与展望,谢谢!,