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偏远林区单北斗/多模GNSS实时单点定位性能比较

叶少春 徐文兵 尹潇

叶少春, 徐文兵, 尹潇. 偏远林区单北斗/多模GNSS实时单点定位性能比较[J]. 空间科学学报, 2025, 45(1): 235-242. doi: 10.11728/cjss2025.01.2023-0120
引用本文: 叶少春, 徐文兵, 尹潇. 偏远林区单北斗/多模GNSS实时单点定位性能比较[J]. 空间科学学报, 2025, 45(1): 235-242. doi: 10.11728/cjss2025.01.2023-0120
YE Shaochun, XU Wenbing, YIN Xiao. Comparison on Real-time Single Point Positioning Performance of Single Beidou/Multi-mode GNSS in Remote Forested Areas (in Chinese). Chinese Journal of Space Science, 2025, 45(1): 235-242 doi: 10.11728/cjss2025.01.2023-0120
Citation: YE Shaochun, XU Wenbing, YIN Xiao. Comparison on Real-time Single Point Positioning Performance of Single Beidou/Multi-mode GNSS in Remote Forested Areas (in Chinese). Chinese Journal of Space Science, 2025, 45(1): 235-242 doi: 10.11728/cjss2025.01.2023-0120

偏远林区单北斗/多模GNSS实时单点定位性能比较

doi: 10.11728/cjss2025.01.2023-0120 cstr: 32142.14.cjss.2023-0120
基金项目: 国家自然科学基金项目(42074014)和浙江农林大学人才基金项目(2021LFR057)共同资助
详细信息
    作者简介:
    • 叶少春 男, 1998年1月出生于浙江省绍兴市, 现为浙江农林大学环境与资源学院硕士研究生, 主要研究方向为组合导航和林业测绘. E-mail: yeshaochun2025@163.com
    • 尹潇 男, 1987年8月出生于山东省济宁市, 现为浙江农林大学环境与资源学院讲师、硕士生导师, 主要研究方向为多源传感器导航与智能感知. E-mail: yinxiaotongji@zafu.edu.cn
    通讯作者:
    • 徐文兵 男, 1978年2月出生于安徽省桐城市, 现为浙江农林大学环境与资源学院教授, 硕士生导师, 主要研究方向为测绘科学与技术. E-mail: xuwb@zafu.edu.cn
  • 中图分类号: V448

Comparison on Real-time Single Point Positioning Performance of Single Beidou/Multi-mode GNSS in Remote Forested Areas

  • 摘要: 在偏远林区, 参考站比较稀疏且较难进行网络通信, 多路径效应大, 观测时卫星周跳数大, 难以利用双差方式进行高精度实时(Real-Time Kinematic, RTK)定位. 为此, 在考虑广播星历钟差引入码硬件延迟的基础上, 推导了单北斗(BDS)/多模全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)单频和消电离层组合的伪距单点定位(Single Point Positioning, SPP)模型, 根据系统钟差基准不同引起的伪距硬件延迟的改正方法, 并采用林区实测的车载动态观测数据进行精度评估, 得出目前卫星导航基于单频SPP和IF SPP在偏远林区可以达到的定位精度. 结果表明, 在林区无参考站改正数的情况下, 单北斗以及GPS/Galileo/ BDS组合的SPP定位平面精度可以达到2 m. 相比单频SPP, 单北斗、GPS/Galileo/BDS消电离层组合SPP的平面精度分别提高约0.5 m和0.4 m, 基于消电离层组合的SPP具有更优的定位性能.

     

  • 图  1  GNSS试验数据获取的林区路网环境

    Figure  1.  Forest road network environment obtained from experimental data

    图  2  HHBD3000接收设备

    Figure  2.  HHBD3000 receiving device

    图  3  卫星数时间序列

    Figure  3.  Satellite number time series

    图  4  位置精度衰减因子值

    Figure  4.  PDOP value

    图  5  周跳分析

    Figure  5.  Cycle skip analysis

    图  6  BDS单频SPP定位误差

    Figure  6.  BDS single frequency SPP positioning error

    图  7  GPS/Galileo/BDS单频单点定位误差

    Figure  7.  GPS/Galileo/BDS single frequency SPP positioning error

    图  8  BDS消电离层组合SPP定位误差

    Figure  8.  BDS ionospheric combination SPP positioning error

    图  9  GPS/Galileo/BDS消电离层组合SPP定位误差

    Figure  9.  GPS/Galileo/BDS ionospheric combination SPP positioning error

    图  10  单双频SPP平面方向对比分析

    Figure  10.  Comparative analysis of single and dual frequency SPP plane direction

    表  1  四个模型在三个方向上的定位误差

    Table  1.   Positioning errors of four models in three directions

    Root mean square error / m
    模型EastNorthUpHorizontal
    BDS单频SPP1.01.93.92.1
    BDS IFSPP1.40.94.51.6
    三系统单频SPP
    三系统IF SPP
    0.5
    0.9
    1.5
    0.9
    2.6
    2.4
    1.6
    1.2
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-10-27
  • 修回日期:  2023-12-29
  • 网络出版日期:  2025-01-10

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