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单参考星下全星座单差FCB估计与应用
焦博 , 郝金明 , 刘伟平 , 张辉 , 温旭峰 , 师一帅     
信息工程大学地理空间信息学院, 河南 郑州 450001
摘要:单差FCB应用于模糊度固定解PPP中,能够提高定位精度并加快收敛速度。但由于地球遮挡,单颗卫星无法与全部卫星形成共视,因此单颗参考星下无法获得所有卫星的单差FCB。若播发多个参考星下的单差FCB作为补充,则会增加数据传输负担。为兼顾可用性与数据量,本文依据差分传递原理将不同参考星的单差FCB转换至同一参考星下,采用基于GPHASE初值的抗差估计对转换后的FCB进行合并,以获得单参考星下全星座单差FCB。选取IGS监测站网15 d的数据生成改进后的FCB产品,并进行固定解PPP验证。试验结果表明,仅播发单参考星改进后的单差FCB即可满足应用需求,改进FCB与现有的FCB产品相差小于0.04周,稳定性与可用性均优于传统的单差FCB。利用单参考星的合并FCB进行固定解PPP:静态解算的水平精度优于1 cm,垂直精度优于2 cm;动态解算时可在15 min左右实现5 cm以内的三维定位精度。
关键词:精密单点定位    星间单差    小数周偏差    参考星转换    抗差估计    
Estimation and Application of Single Difference FCB for Full Constellation Using One Reference Satellite
JIAO Bo , HAO Jinming , LIU Weiping , ZHANG Hui , WEN Xufeng , SHI Yishuai     
Institute of Geospatial Information, Information Engineering University, Zhengzhou 450001, China
First author: JIAO Bo(1992—), male, postgraduate, majors in the theories and methods of GNSS data processing. E-mail: jiaobojob@qq.com
Corresponding author: HAO Jinming, E-mail:hjm123@sina.com
Abstract: The single-difference FCB is applied to the ambiguity resolution of precise point position, which can improve the positioning accuracy and speed up the convergence.However, due to the earth block, one satellite cannot form common views with other satellites, which means one reference satellite cannot get all the single-difference FCB.If single-difference FCB of multiple reference satellites is broadcast as a supplement, the burden of data transmission will be increased.Considering the availability and data volume, this paper proposes an improved FCB generation method.Based on the principle of differential transfer, it converts the single-difference FCB's of different reference satellites into a common one.Then it uses the robust estimation based on the GPHASE initial value to merge the converted FCB.In this paper, 15 days data from IGS monitoring network are selected to generate the improved FCB and the fixed solution PPP is implemented.The experimental results show that the improved single-difference FCB of one reference satellite can meet the application requirements.Stability and availability of the improved FCB is better than that of traditional single-difference FCB, and the difference compared with existing FCB product is less than 0.04 cycle.Using the improved FCB, users can achieve a fixed solution PPP with a horizontal accuracy better than 1 cm and a vertical accuracy better than 2 cm in static mode.The kinematic PPP can achieve the 3D positioning accuracy within 5 cm in about 15 minutes.
Key words: precise point positioning     inter-satellite single difference     fractional cycle bias     reference satellite conversion     robust estimation    

精密单点定位(precise point positioning, PPP)仅靠单台接收机便可高精度确定位置,在形变监测、工程测量、地球动力学等方面得到了广泛应用[1]。但由于受到未校准相位延迟(uncalibrated phase delays, UPD)的影响,PPP中模糊度通常表现为实数,而准确固定模糊度有利于提高定位的收敛速度和精度[2-3]。国内外学者为实现固定解PPP,提出了小数周偏差(fractional cycle bias, FCB)法、整数钟法、去耦钟差法等方法[4-6],且已有研究证明了上述方法的等价性[7-8]。其中,FCB方法提出最早且应用较广:文献[9]最早估计了星间单差的FCB,但限于当时星历的精度,仅能有效分离出宽巷模糊度的小数部分;文献[4]采用IGS(International GNSS Service)参考网数据,成功获得宽巷和窄巷的FCB,实现了单差的固定解PPP;文献[10]引入模糊度基准后生成非差FCB参数,进行了非差的固定解PPP;文献[11-16]也围绕FCB的生成与应用展开了研究。

根据是否进行星间差分可将FCB的解算方法分为非差和单差两种。非差方法假设接收机宽巷FCB足够稳定,利用非差模糊度构建观测方程,同时解算接收机和卫星的FCB。研究表明接收机宽巷FCB单天最大变化可达0.3周,并且接收机重启后宽巷FCB会重新赋值[17],而非差方法每天仅估计一组卫星宽巷FCB,故非差FCB会受到接收机端FCB的不利影响。单差方法则通过星间单差消除了接收机FCB的不利影响,仅估计卫星FCB,无需平差解算,计算量小。但由于一颗卫星无法与所有卫星直接构成单差观测,因此单参考星FCB的作用范围有限,需播发多个参考星的单差FCB才能保证全球范围的可用性,这将大幅增加传输的数据量。受限于此,单差FCB多用于进行区域参考网内的固定解PPP解算,为保证全球范围的可用性,目前公开发布的FCB参数,均采用非差FCB估计方法。

针对这一问题,本文提出一种单参考星下全星座单差FCB估计方法。该方法利用差分传递的思想,将不同卫星对的单差FCB转换到统一的参考星下。采用与整数无关的抗差初值消除转换后FCB值域边界跳变的影响,采用抗差估计合并FCB。为解决宽巷差异引起的窄巷FCB跳变,解算时先使用合并后宽巷FCB解算各卫星的窄巷FCB,再合并得到改进后的窄巷单差FCB。最后,分别利用静态和车载动态数据验证了改进FCB用于固定解PPP的性能。

1 单差FCB估计方法

星间单差消除了接收机影响,只需估计卫星的FCB。采用无电离层(ionosphere-free, IF)组合解算PPP,将IF模糊度分解为具有整数特性的宽巷和窄巷模糊度,分别固定后得到对应的FCB参数。

1.1 宽巷FCB估计

由MW(Melbourne-Wubbena)组合可得宽巷模糊度浮点解为

(1)

式中:rs为测站和卫星;Lwl, rs为载波宽巷;Pnl, rs为伪距窄巷;λwl为宽巷波长。Nwl, rs由整数部分、卫星和接收机的UPD影响bwlsbwl, r、MW组合观测噪声εMW, rs组成。UPD的整数部分对模糊度固定无影响,因此只讨论其非整数部分,即FCB。

s1s2为共视卫星对,经星间单差可消除bwl, r影响,且按高度角加权平滑后可消除噪声影响,得到平滑后的单差宽巷模糊度

(2)

其包括整数部分和宽巷UPD影响bwls1, s2,取小数后可得当前测站的宽巷FCB

(3)

平均所有测站的FCB,可得该卫星对宽巷FCB的均值估计bwls1, s2及估计量的标准差

(4)

式中,〈·〉表示测站间取平均;nsta为参与解算的测站数。

1.2 窄巷FCB估计

k历元时,由IF组合PPP可得单差IF模糊度(NIF, rs1, s2)k,宽巷FCB改正宽巷模糊度浮点解(Nwl, rs1, s2)k后可得固定解。由模糊度间关系可知窄巷模糊度浮点解为

(5)

(Nnl, rs1, s2)k由整数部分、星间窄巷UPD影响(bnls1, s2)k、组合噪声(εnl, rs1, s2)k组成,其小数部分为当前测站的窄巷FCB估值

(6)

测站间平均后可得该卫星对在k历元的窄巷FCB平均估值及估计量的标准差

(7)
2 参考星转换与FCB合并 2.1 单差FCB的参考星转换

单参考星的单差FCB无法涵盖全时段的所有卫星,需经差分传递将其他参考星的FCB转换到同一个参考星下。设s1-s3s2-s3为共视卫星对,已知s1s2s3为参考星的FCB、及标准差,传递后可在s2s1不共视的情况下获得s2s1为参考星的FCB及标准差

(8)

据式(8)可知,标准差随转换次数的增加而累积,故为限制误差传播仅进行一次转换。

转换后,新参考星下每颗卫星可获取多组单差FCB(6~24组),获取方法有直接法和传递法两种:直接法仅可应用于两星直接共视时;而传递法则可应用于借助中间星构成的间接共视。表 1列出了以s1为目标参考星时,卫星对s1-s2对应的单差FCB获取方法及标准差。理论上获取的多组FCB应当相等,但误差影响会导致其存在差异,窄巷FCB所受影响更大。

表 1 单差FCB获取方法 Tab. 1 Acquisition methods of single difference FCB
获取方法 单差FCB 原参考星 标准差
直接法 s1
传递法 sx(x≠1, 2)

2.2 转换后FCB的合并估计

2.2.1 基于GPHASE初值的抗差估计

为削弱不同来源FCB间差异与粗差的影响,提高估计精度,采用IGG Ⅲ定权方案下的抗差估计对参考星转换后的FCB参数进行合并估计[18-19]。抗差估计中采用估计初值确定初始残差,初值的好坏直接影响抗差结果,偏差较大的初值甚至会导致估计发散,通常采用中位数或均值作为抗差估计的初值[20]。作为UPD的小数部分,FCB的值域为(-0.5, +0.5]。当FCB真值在值域边界附近时,由不同参数星转换得到的FCB估值为

(9)

式中,bs1, s2为FCB真值;vs1, s2为FCB的误差影响;N是为保证估值处于值域内而引入的整周调整,不同Nvs1, s2可能会相差±1周,将这种现象称为值域边界跳变。此时中位数和均值会与真值间存在较大偏差,不适合作抗差估计的初值。如图 1的FCB观测序列的真值在-0.5附近,而平均值和中位数却分别为0.02和0.21。

图 1 值域边界附近的FCB序列 Fig. 1 The FCB sequence near boundaries of the range

为消除值域边界跳变对FCB合并的影响,采用文献[21]提出的与整数无关的GPHASE函数计算抗差估计的初值。该函数利用三角函数消除FCB整数部分的影响,再用反三角函数得到非整部分,其值域为(-0.5, +0.5],函数式如下

(10)

式中,(N+b)为FCB估值,Nb分别为整数和非整部分;arctan2(·)是求向量方向角的函数,值域为(-π,π]。其拓展后可用于求取FCB估值序列(Ni+bi)的合并估计结果

(11)

转换后FCB合并时取Ni为零,并将式(9)中代入bi后得到GPHASE函数下的合并值及合并后估值的标准差

(12)

式中,nref为参与合并的FCB估值总数。如图 1所示,GPHASE合并结果不受值域边界跳变影响,能准确反映FCB真值,取其作为抗差估计初值。由式(8)可知,虽然参考星转换后单差FCB的误差增大,但转换后各卫星对都对应6组以上不同来源的单差FCB,因此合并后FCB的误差小于单星下未转换FCB的误差。

需要说明的是,除用于确定初始残差外,还可依式(13)将FCB值域调整到后作为抗差估计的输入值li,以消除抗差估计运算中边界跳变的影响。

(13)

2.2.2 FCB合并顺序选择

转换后FCB在合并时有两种解算顺序:一是先采用单差法分别解算出所有参考星的宽巷和窄巷FCB,再分别将宽窄巷FCB转换到目标参考星后进行合并;二是在生成单差宽巷FCB后,先合并得到目标参考星的宽巷FCB,再用合并后宽巷FCB生成单差窄巷FCB,最后对窄巷FCB进行合并。理论上两种方案是等价的,但值域边界跳变会使方案1的窄巷FCB在转换后分布在相差约0.5周的两组中,从而影响到窄巷FCB估值的准确估计。

宽巷FCB发生边界跳变后分布在(-0.5, -0.5+Δ1]和[0.5-Δ2, 0.5]内(Δ1和Δ2为小量)。此时若采用方案1,不同参考星宽巷FCB的差异会使固定的间会相差±1,因此由式(5)推出的窄巷浮点解Nnl, rs1, s2也会产生差异。例如,采用GPS观测时式(5)中的系数为-3.529,则相差±1会导致Nnl, rs1, s2相差±3.529,从而使窄巷FCB之间产生约0.5周的差异。该差异存在于不同参考星的窄巷FCB之间,严重影响转换后窄巷FCB估值的准确性与稳定性。而方案2采用合并后宽巷FCB解算窄巷FCB,可避免其不利影响。

2.3 改进后FCB生成流程

参照单差FCB估计方法,结合参考星转换与方案2的FCB合并顺序,得到单参考星下全星座单差FCB的生成流程,如图 2所示。

图 2 改进后单差FCB生成流程 Fig. 2 The generation process of improved single-difference FCB

3 改进后单差FCB试验

试验解算了2016年1月10日至24日共15 d的改进后FCB,选取全球180个IGS观测站采样间隔为30 s的数据。按照宽巷一天一组,窄巷每15 min一组估计FCB;宽巷FCB求解时连续弧段长度不小于20 min;参考星转换时要求FCB的标准差小于0.2周;单参考星和转换后FCB的参考星皆为G01星。转换后FCB在合并中,IGGⅢ方案的调和系数为k0=1.5、k1=3.0,收敛阈值10-3。解算窄巷FCB时,为加快无电离层模糊度收敛,在PPP中将测站坐标固定至已知值,其他参数与误差设置如表 2所示。

表 2 参数估计与误差处理策略 Tab. 2 Strategy of parameter estimation and error processing
类别 项目 处理策略
参数估计 接收机位置, 模糊度 逐历元估计
接收机钟差 白噪声模型
电离层延迟 无电离层组合
对流层延迟 估计ZTD参数
解算方法 扩展卡尔曼滤波
高度角 截止角10°, 高度角加权
误差处理 轨道及钟差 IGS精密星历:15 min轨道, 30 s钟差
周跳探测, 钟跳修复 GF-MW组合, 历元间差分
天线相位中心改正 igs08.atx
固体潮、海潮 模型改正
DCB改正 CODE发布的P1C1.dcb
相位缠绕 模型改正
相对论效应 模型改正

3.1 宽巷FCB分析

单差宽巷FCB的结果如图 3所示:左侧为转换后的FCB合并值,右侧为单参考星的单差解。其中G01星为参考星、G04星无观测数据,共有30组单差结果,图中不同颜色曲线分别代表各卫星结果。因无法与G01星直接共视,单星结果中缺少G05、G20、G21、G29星数据;改进方法则可经间接共视获得所有卫星的单差宽巷FCB;除子图(c)中的G32星FCB在解算周期内显著增大,两组宽巷FCB15 d内的变化都小于0.1周。

图 3 宽巷FCB时间序列 Fig. 3 Time series of wide-lane FCB

武汉大学发布了基于多种星历和钟差的非差的宽巷和窄巷FCB产品[11],法国国家太空研究中心(CNES)在其整数钟产品中也包含了非差宽巷FCB[22]。将上述非差FCB转换到G01星为参考后作外符合基准,对比可得本文FCB的偏差。数据无缺失时,一天共30对宽巷FCB,15 d共450对,定义宽巷FCB的可用率为有值的FCB总数占450对的比例。两组宽巷FCB的统计结果如表 3所示。

表 3 宽巷FCB统计特性 Tab. 3 Statistical characteristics of wide-lane FCB
类型 单星结果 合并结果
FCB总数/对 390 450
可用率/(%) 86.70 100
标准差均值 0.020 8 0.007 7
与武汉大学的平均偏差/周 0.030 5 0.022 4
与CNES的平均偏差/周 0.038 2 0.029 6

相比传统结果,改进后宽巷FCB的可用性与稳定性更佳。其中,合并后宽巷FCB全时段可用,平均标准差减小63.0%,与已有产品的差异均值小于0.03。对比CNES和武汉大学的宽巷FCB产品可知,G32星在观测期间内宽巷FCB都存在一致的增长趋势。根据IGS发布的卫星状态信息可知原G32星为BLOCK ⅡA卫星且于2016年1月25日终止了工作[23],故推测可能因星上设备老化导致其宽巷FCB稳定性劣于其他卫星。

3.2 窄巷FCB分析

3.2.1 窄巷FCB合并方法比较

窄巷波长较短,其FCB受误差影响较大,且考虑值域边界跳变,因此采用GPHASE初值进行抗差估计。图 4以2016年1月10日的G11星为例,比较了窄巷FCB的各合并方法,其中彩色散点为转换后FCB序列,黑色曲线为合并估值。对比图 4(a)(b),值域边界跳变使均值估计偏离真值,波动变大;而GPHASE初值下抗差估计能较稳定地收敛到真值。图 4(c)(d)中先对FCB观测序列进行偏移,以消除边界跳变影响,此时两种估计都能收敛到真值,但均值估计的标准差为0.021,抗差估计则为0.015,稳定性更好。对比图 4(b)(d),可知GPHASE初值下抗差估计不受值域边界跳变影响。

图 4 不同合并方法下的G11窄巷FCB Fig. 4 The narrow-lane FCB of G11 using different combining methods

3.2.2 窄巷FCB生成方案差异分析

估计转换后FCB时应选择方案二的解算顺序,以消除窄巷FCB间可能存在的半周差异。为分析该差异的影响,以2016年1月10日G03星观测数据为例,其合并后宽巷FCB为-0.493,将参考星转换到G01后集中在值域边界附近,如图 5所示。

图 5 转换后G03的宽巷FCB序列 Fig. 5 The wide-lane FCB of G03 after conversion

分别采用方案1和2生成G03的窄巷FCB,转换到G01后利用GPHASE函数得到估计初值,图 6中彩色散点为不同参考星转换参考星后的窄巷FCB序列,黑色曲线为GPHASE估值。方案1中FCB转换后分布在相差约半周的两组,而GPHASE函数只能消除整周影响,因此方案一中GPHASE初值无法真实反映真值,将影响抗差估计的结果。方案2则不会产生窄巷FCB的半周差异。

图 6 转换后G03星窄巷FCB Fig. 6 The narrow-lane FCB of G03 after conversion

3.2.3 合并后窄巷FCB特性分析

相比单参考星结果,合并后窄巷FCB的稳定性与连续性更优。经历元间平滑后生成15 min一组的合并后窄巷FCB,作为对照也计算了传统方法下单G01星的单差FCB。图 7为2016年1月10日的窄巷FCB变化图,左图为合并结果,右侧为单星结果。单星的窄巷FCB不具备全天的完整结果,序列稳定性较差且存在跳变,日最大变化可达0.4周;而抗差合并的FCB序列全天连续且更稳定,变化小于0.2周。

图 7 窄巷FCB时间序列 Fig. 7 Time series of narrow-lane FCB

合并后FCB的标准差显著小于单参考星结果。图 8对比了单星与合并窄巷FCB各历元标准差的均值,其中,单星结果中缺少G20、G21与G29的结果。由于合并后FCB整合了更多观测信息,且抗差估计削弱了粗差影响,故可获得更为可靠的FCB估值。

图 8 窄巷FCB平均标准差 Fig. 8 Average standard errors of narrow-lane FCB

相比于单星结果,合并结果与外符合精度基准的一致性更好。选取由武汉大学发布且与本文采用相同星历、钟差和DCB参数的非差窄巷FCB,将其参考星转换到G01下并消除窄巷FCB半周差异后,作为外符合精度评判基准。统计单星和合并后FCB与其相比的偏差,结果如图 9所示。合并后FCB的偏差小于单星结果,且均不超过0.05周。

图 9 窄巷FCB平均偏差 Fig. 9 Average errors of narrow-lane FCB

在无数据缺失时,单颗参考星下一天共应有2880对窄巷FCB,则窄巷FCB的可用率为可用结果在应有总数中的比例。表 4统计了窄巷FCB的各项特性,结合图 6-图 8可得:改进后的窄巷FCB全天可用,其标准差和偏差的均值相比于单星结果分别改善了42.9%和50.8%。

表 4 窄巷FCB统计特性 Tab. 4 Statistical characteristics of narrow-lane FCB
类型 单星结果 合并结果
总数/对 2066 2880
可用率/(%) 71.7 100
标准差均值/周 0.042 0.024
偏差均值/周 0.063 0.031

3.3 基于改进FCB的固定解PPP验证

为验证改进后单差FCB的定位性能,分别选取IGS站的静态数据和车载动态数据进行了固定解PPP验证,其参数估计与误差处理策略采用表 2的设置。固定模糊度时,使用Bootstraping成功率和Ratio-test进行检核,阈值分别为0.999和3.0[4];为确保固定正确率,在连续5历元通过检核、标准差小于0.15 m后才更新固定解结果。若固定解偏差大于0.15 m且超出浮点解偏差的1.5倍,则认为模糊度未能正确固定。

3.3.1 静态验证

静态验证时采用图 10所示的12个未参与FCB生成的IGS测站,将2016年1月10日至24日的观测数据分为360段,分别采用3种方案进行PPP静态小时解:①浮点解;②采用单参考星FCB的固定解;③采用合并后FCB的固定解。以IGS周解坐标为参考值,评估各方案下北、东、天(north east up, NEU)方向及三维的偏差,方案2和3中只统计正确固定的时段。图 11为各测站方案1到3的NEU方向位置偏差。

图 10 静态验证测站分布 Fig. 10 The distribution of stations used in static experiments

图 11 各测站位置偏差 Fig. 11 Position errors of each station

相比浮点解,固定解定位精度显著提升,E方向改进最明显;固定解中,两种FCB的PPP在固定后定位精度相近,但合并后FCB的固定率更高。表 5给出了各方案的定位精度的统计结果:方案3中E方向误差相比方案1减小了72.1%,三维偏差减小了1.61 cm;方案2固定后的精度与方案3相近。单参考星FCB由于缺失部分卫星的改正数,仅能正确固定64.9%的时段,而改进后的合并单差FCB可固定97.2%的时段,可用性显著提升。

表 5 不同方案下静态小时解精度 Tab. 5 The accuracy of 1 h static position using different solution
cm
方案 平均定位误差
N E U 3D
1 0.95 1.90 2.17 3.44
2 0.76 0.71 1.67 2.19
3 0.50 0.53 1.48 1.83

3.3.2 动态验证

采用2017年12月27日的车载动态数据进行固定解PPP的动态验证,所用接收机为Trimble NetR9,数据采样率为1 Hz,时长为1 h,运动轨迹如图 12所示。在评估动态PPP的定位精度时,以短基线的双差固定解为参考[24]图 13为动态PPP各方向位置偏差的变化曲线,其中蓝色曲线为采用改进后FCB的固定解,红色曲线为浮点解。

图 12 动态试验的运动轨迹 Fig. 12 The track of dynamic experiment

图 13 动态PPP的位置偏差 Fig. 13 Position errors of kinematic PPP

定义动态PPP收敛的条件为NEU方向偏差均小于10 cm,且保持超过20个历元[25]。如图 13所示,动态验证中PPP浮点解需22.9 min才能收敛,且收敛过程中位置偏差存在波动;而固定解的收敛时间缩短了37.5%,仅需14.3 min便可收敛,收敛后不但精度更高且更为稳定。表 6给出了收敛后动态PPP的平均定位偏差和均方根误差(root mean square, RMS),为保持一致性,固定解和浮点解均从22.9 min后开始统计。由表 6的统计结果可见:动态情况下,固定解PPP在收敛后精度可达5 cm以内,三维定位误差相比浮点解减小了61.4%。

表 6 收敛后动态PPP精度统计 Tab. 6 The accuracy of kinematic PPP after convergence
cm
参数 浮点解 固定解
E N U 3D E N U 3D
平均偏差 3.03 7.13 8.66 12.22 1.00 1.52 3.20 3.97
RMS 3.83 7.33 9.47 12.57 1.29 2.25 4.10 4.85

4 结论

本文改进了单差FCB生成方法,经差分传递转换了单差FCB的参考星,利用GPHASE初值下的抗差估计对转换后FCB进行合并,并采用先合并宽巷再生成窄巷的解算顺序避免窄巷FCB间的半周差异。采用IGS全球网生成改进后的全星座单差FCB,并进行固定解PPP验证,得出:

(1) 参考星转换后的合并FCB可保证全时段可用,其数据量小于传统单差法,与非差法相当。而传统单差法中单颗参考星的宽巷和窄巷FCB的可用率仅有86.70%和71.7%。

(2) 合并后FCB在准确性和稳定性等方面均优于单参考星结果。其中,合并后宽巷FCB在15天内的变化小于0.1周,窄巷FCB单天内变化不超过0.2周;与现有产品相比,宽窄巷FCB的平均偏差都在0.04周内。

(3) 利用合并后FCB进行PPP固定解,定位精度相比浮点解显著提升,固定率相比单星FCB大幅提高。静态解算时,NEU方向精度分别提高了0.45 cm、1.37 cm和0.69 cm,3D偏差减少了46.8%;应用改进的单差FCB进行固定解PPP的固定率相比单星FCB提升了32.3%,固定后位置偏差减少了16.4%。动态PPP解算时,固定解平均收敛时间为14.32 min,相比浮点解加快了37.5%,收敛后RMS为4.85 cm,减少了61.4%。


参考文献
[1] ZUMBERGE J F, HEFLIN M B, JEFFERSON D C, et al. Precise Point Positioning for the Efficient and Robust Analysis of GPS Data from Large Networks[J]. Journal of Geophysical Research Solid Earth, 1997, 102(B3): 5005–5017. DOI:10.1029/96JB03860
[2] TEUNISSEN P J G, KHODABANDEH A. Review and Principles of PPP-RTK Methods[J]. Journal of Geodesy, 2015, 89(3): 217–240. DOI:10.1007/s00190-014-0771-3
[3] 宋超.精密单点定位快速收敛技术与方法研究[D].郑州: 信息工程大学, 2015: 1-164.
SONG Chao. Technologies and Methods on Rapid Convergence of Precise Point Positioning[D]. Zhengzhou: Information Engineering University, 2015: 1-164.
[4] GE M, GENDT G, ROTHACHER M, et al. Resolution of GPS Carrier-phase Ambiguities in Precise Point Positioning (PPP) with Daily Observations[J]. Journal of Geodesy, 2008, 82(7): 389–399. DOI:10.1007/s00190-007-0187-4
[5] LAURICHESSE D, MERCIER F, BERTHIAS J P, et al. Integer Ambiguity Resolution on Undifferenced GPS Phase Measurements and Its Application to PPP and Satellite Precise Orbit Determination[J]. Navigation, 2009, 56(2): 135–149. DOI:10.1002/navi.2009.56.issue-2
[6] COLLINS P, BISNATH S, LAHAYE F, et al. Undifferenced GPS Ambiguity Resolution Using the Decoupled Clock Model and Ambiguity Datum Fixing[J]. Navigation, 2010, 57(2): 123–135. DOI:10.1002/navi.2010.57.issue-2
[7] ODIJK D, ZHANG B, KHODABANDEH A, et al. On the Estimability of Parameters in Undifferenced, Uncombined GNSS Network and PPP-RTK User Models by Means of S-system Theory[J]. Journal of Geodesy, 2016, 90(1): 15–44. DOI:10.1007/s00190-015-0854-9
[8] SHI Junbo, GAO Yang. A Comparison of Three PPP Integer Ambiguity Resolution Methods[J]. GPS Solutions, 2014, 18(4): 519–528. DOI:10.1007/s10291-013-0348-2
[9] GABOR M J, NEREMR S. GPS Carrier Phase Ambiguity Resolution Using Satellite-Satellite Single Differences[C]//Proceedings of the 12th International Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigationion Nashville, TNUS, : ION, 1999, pp: 1569-1578.
[10] 张小红, 李星星. 非差模糊度整数固定解PPP新方法及实验[J]. 武汉大学学报(信息科学版), 2010, 35(6): 657–660.
ZHANG Xiaohong, LI Xingxing. A New Method for Zero-differenced Interger Ambiguity Resolution and Its Application to PPP[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2010, 35(6): 657–660.
[11] 李盼. GNSS精密单点定位模糊度快速固定技术和方法研究[D].武汉: 武汉大学, 2016: 1-134.
LI Pan. Research on Methodology of Rapid Ambiguity Resolution for GNSS Precise Point Positioning[D]. Wuhan: Wuhan University, 2016: 1-134. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10486-1016113506.htm
[12] GENG Jianghui, TEFERLE F N, SHI C, et al. Ambiguity Resolution in Precise Point Positioning with Hourly Data[J]. GPS Solutions, 2009, 13(4): 263–270. DOI:10.1007/s10291-009-0119-2
[13] LI Xingxing, GE Maorong, ZHANG Hongping, et al. A Method for Improving Uncalibrated Phase Delay Estimation and Ambiguity-fixing in Real-time Precise Point Positioning[J]. Journal of Geodesy, 2013, 87(5): 405–416. DOI:10.1007/s00190-013-0611-x
[14] 潘宗鹏, 柴洪洲, 刘军, 等. 基于部分整周模糊度固定的非差GPS精密单点定位方法[J]. 测绘学报, 2015, 44(11): 1210–1218.
PAN Zongpeng, CHAI Hongzhou, LIU Jun, et al. GPS Partial Ambiguity Resolution Method for Zero-difference Precise Point Positioning[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2015, 44(11): 1210–1218. DOI:10.11947/j.AGCS.2015.20150056
[15] LI Yihe, GAO Yang, SHI Junbo. Improved PPP Ambiguity Resolution by COES FCB Estimation[J]. Journal of Geodesy, 2016, 90(5): 437–450. DOI:10.1007/s00190-016-0885-x
[16] 李林阳, 崔阳, 王宇谱, 等. 窄巷FCB估计方法改进及时变特性分析[J]. 测绘学报, 2017, 46(1): 34–43.
LI Linyang, CUI Yang, WANG Yupu, et al. Improvement of Narrow-lane Fractional Cycle Bias Estimation and Analysis of Its Time-varying Property[J]. Acta Geodaetica et Cartogr-aphica Sinica, 2017, 46(1): 34–43. DOI:10.11947/j.AGCS.2017.20160222
[17] 张小红, 李盼, 李星星, 等. 宽巷载波相位模糊度小数偏差时变特性分析[J]. 测绘学报, 2013, 42(6): 798–803, 809.
ZHANG Xiaohong, LI Pan, LI Xingxing, et al. An Analysis of Time-varying Property of Wide-lane Carrier Phase Ambiguity Fractional Bias[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2013, 42(6): 798–803, 809.
[18] 黄维彬. 近代平差理论及其应用[M]. 北京: 解放军出版社, 1992: 1-525.
HUANG Weibin. Modern Adjustment Theory and Its Application[M]. Beijing: PLA Publishing House, 1992: 1-525.
[19] 杨元喜. 自适应抗差最小二乘估计[J]. 测绘学报, 1996, 25(3): 206–211.
YANG Yuanxi. Adaptively Robust Least Squares Estimation[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 1996, 25(3): 206–211. DOI:10.3321/j.issn:1001-1595.1996.03.009
[20] 杨玲, 沈云中, 楼立志. 基于中位参数初值的等价权抗差估计方法[J]. 测绘学报, 2011, 40(1): 28–32.
YANG Ling, SHEN Yunzhong, LOU Lizhi. Equivalent Weight Robust Estimation Method Based on Median Parameter Estimates[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2011, 40(1): 28–32.
[21] GABOR M J, NEREM R S. Satellite-satellite Single-difference Phase Bias Calibration as Applied to Ambiguity Resolution[J]. Navigation, 2002, 49(4): 223–242. DOI:10.1002/navi.2002.49.issue-4
[22] LOYER S, PEROSANZ F, MERCIER F, et al. Zero-difference GPS Ambiguity Resolution at CNES-CLS IGS Analysis Center[J]. Journal of Geodesy, 2012, 86(11): 991–1003. DOI:10.1007/s00190-012-0559-2
[23] International GNSS Service (IGS). Igs08_1930. atx[DB/OL]. (2017-01-07)[2017-09-05]. ftp://igs.org/pub/station/general/.
[24] 刘帅, 孙付平, 郝万亮, 等. 整数相位钟法精密单点定位模糊度固定模型及效果分析[J]. 测绘学报, 2014, 43(12): 1230–1237.
LIU Shuai, SUN Fuping, HAO Wanliang, et al. Modeling and Effects Analysis of PPP Ambiguity Fixing Based on Integer Phase Clock Method[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2014, 43(12): 1230–1237. DOI:10.13485/j.cnki.11-2089.2014.0195
[25] ZHANG Xiaohong, LI Pan, GUO Fei. Ambiguity Resolution in Precise Point Positioning with Hourly Data for Global Single Receiver[J]. Advances in Space Research, 2013, 51(1): 153–161. DOI:10.1016/j.asr.2012.08.008
http://dx.doi.org/10.11947/j.AGCS.2018.20170519
中国科学技术协会主管、中国测绘地理信息学会主办。
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文章信息

焦博,郝金明,刘伟平,张辉,温旭峰,师一帅
JIAO Bo, HAO Jinming, LIU Weiping, ZHANG Hui, WEN Xufeng, SHI Yishuai
单参考星下全星座单差FCB估计与应用
Estimation and Application of Single Difference FCB for Full Constellation Using One Reference Satellite
测绘学报,2018,47(10):1326-1336
Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2018, 47(10): 1326-1336
http://dx.doi.org/10.11947/j.AGCS.2018.20170519

文章历史

收稿日期:2017-09-13
修回日期:2018-02-26

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