多模双频相对定位模型及性能分析

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科技的发展和导航定位应用领域的不断扩大使得人们对精密导航定位服务的需求与日俱增。精密相对定位以实时性强,精度高等特点,越来越广泛地被运用到实际导航定位服务等领域中,也为广大GNSS用户精密定位提供了技术支持。尤其是随着各个卫星系统的发展和完善,目前用户可用的卫星资源逐渐增多,可以同时接收的观测信号也越来越多,现在卫星的天空构图也更合理,为高精度相对定位提供了有利条件。由于GPS和北斗(BDS)对定位信息的调制使用类似技术(CDMA),两者的融合定位比较容易。而GLONASS不同于GPS和BDS,其采用频分多址的信号调制方式,在进行相对定位时存在频间差的影响。基于卫星间的频间偏差和卫星频率呈线性关系且比较稳定的特点,本文提出了一种对GLONASS频间偏差率标定的方法,即对GLONASS的频间偏差率进行采样标定,并对实例中相同和不同品牌接收机的频间偏差率分别进行了标定和验证。本文利用两种GNSS基本观测量以及载波相位的宽巷组合建立起单系统相对定位模型,然后分别采用序贯最小二乘法和LAMBDA方法进行参数估计和模糊度确认,从而完成定位解算。通过对GPS/BDS/GLONASS三个系统的GPS、BDS、GLONASS、GPS+BDS、GPS+GLONASS、BDS+GLONASS、GPS+BDS+GLONASS共七种定位模式进行对比分析,得到以下结论:1.对于超短基线和短基线,单系统中GPS的精度均为最高,稳定性也最强。BDS和GLONASS的定位精度受可见卫星数的影响较大,BDS的固定成功率高于GLONASS。2.双系统卫星几何构型较单系统有所增强,精度也明显提高。三系统精度较双系统提高幅度较小,超短基线和短基线成功率均为95%以上,定位精度分别为0.5cm 和 5cm。
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