基于IGS RTS的实时精密单点定位

当今和未来精密单点定位技术创新应用

当今和未来精密单点定位技术创新应用摘要：精密单点定位技术是当前研究热点。

本文首先介绍国内外精密单点定位测量发展现状；其次对精密单点定位原理和误差来源进行了分析，然后列举精密单点定位技术在具体领域中应用；最后对未来发展做了展望。

关键词：精密单点定位；误差；具体应用0引言GPS精密单点定位一直是一个热门话题，PPP需用户自己设置地面基准站、单机作业、定位不受作用距离的限制、作业机动灵活、成本低。

PPP一般采用非差观测模型，能同时精确估计测站在ITRF框架下的绝对坐标、接收机钟差以及绝对天顶对流层延迟及其水平梯度、信号传播路径上的电离层延迟等参数，与相对定位的双差模型相比，PPP在广域精密定位、地震监测、水汽反演和电离层监测等方面应用具有突出优势。

因此，PPP在低轨卫星定轨、精密授时、大气科学、地球动力学等诸多方面具有独特的应用价值。

1精密单点定位测量发展早在20世纪70年代初，Anderle首次提出利用固定已知的卫星轨道和多普勒卫星观测值信息来确定单站位置，并将这种定位方式命名为 Precise Point Positioning（PPP）。

Kouba利用消电离层组合模型，加入各种误差改正项，获得厘米级的精密单点定位精度。

JPL的Muellerschoen 等提出全球实时动态精密单点定位技术，利用非差双频载波相位观测值，在经过一段时间初始化后进行单历元实时动态精密单点定位。

实验结果表明，平面位置定位精度为10～20cm。

Colombo使用自主研发的PPP软件IT对动态精密单点定位的精度做了详细分析，该软件使用了卡尔曼滤波和平滑技术，获取了静态厘米级和动态优于10cm的定位精度，收敛时间为30min。

NAVCOM的Hatch提出了利用JPL实时定轨软件RTG实现全球RTK计划，其目标是实现水平方向 10cm定位精度的全球实时动态定位。

国内学者对精密单点定位技术也做了比较深入的研究。

武汉大学的叶世荣深入地探讨了非差参数估计模型、非差数据预处理、精密卫星钟差估计等关键问题，并且研发了GPS定位软件，其单天解算精度为纬度方向优于1cm，经度方向优于2cm，高程方向优于3cm；同时利用精密单点定位技术进行动态单点定位，其初始化时间大约是15min，单历元解算精度在3个方向上均优于20cm，大多数解的精度优于10cm；采用GPS精密星历和实时钟差计算出的实时动态精密单点定位的精度为40cm。

基于SSR信息的GPS实时精密单点定位性能分析

基于SSR信息的GPS实时精密单点定位性能分析赵爽; 杨力; 郜尧【期刊名称】《《大地测量与地球动力学》》【年(卷),期】2019(039)009【总页数】4页(P952-955)【关键词】实时数据流; SSR信息; 精密单点定位; 收敛时间; 定位精度【作者】赵爽; 杨力; 郜尧【作者单位】信息工程大学地理空间信息学院郑州市科学大道62号 450001; 中国人民解放军31009部队北京市 100088【正文语种】中文【中图分类】P228传统精密单点定位(precise point positioning，PPP)需要精密卫星轨道和钟差的支持，但这些精密产品往往存在一定的时延，不能满足实时应用。

超快速产品IGU虽然能实时得到，但由于其预报钟差精度较低，不能满足PPP的需求。

为此，IGS从2013-04-01起正式运行实时实验计划[1]，利用全球GNSS跟踪站观测数据实时生成包含基于广播星历的卫星轨道和钟差改正数，采用符合RTCM标准的状态空间表示(state space representation，SSR)信息格式发布，基于NTRIP(networked transport of RTCM via internet protocol)协议向全球播发[2]。

用户可以在任意时间接收IGS及其分析中心播发的数据流产品，并与广播星历结合实时恢复出高精度的卫星轨道与钟差，进而用于实时精密单点定位(real-time PPP，RTPPP)。

本文实时接收法国空间研究中心(Centre National d’Etudes Spatiales, CNES)播发的2018-03-22～03-31的数据流，实时恢复出高精度的卫星轨道与钟差，统计数据流产品自身的完整性；然后以IGS最终产品为参考，分析实时恢复得到的轨道和钟差产品的精度；最后选取10个全球分布的IGS测站，结合实时恢复出的轨道和钟差进行PPP解算，以获得实时数据流在RTPPP中的定位性能。

基于混合编程的实时精密单点定位方法

基于混合编程的实时精密单点定位方法李梦昊;王胜利;高兴国;陈冠旭;刘焱雄【期刊名称】《海岸工程》【年(卷),期】2018(037)001【摘要】在已有后处理精密单点定位Fortran程序的基础上,基于C/C++和Fortran的混合编程技术,实现了实时静态精密单点定位,其中高精度卫星轨道及钟差参数由卫星广播星历和SSR改正信息数据流实时估算,卫星观测数据流由GNSS 接收机实时提供.通过实时精密单点定位程序验证了混合编程技术的可行性,对于相关的研究工作和精密单点定位的实时性应用具有参考价值.GPS单系统实时静态精密单点定位试验结果表明:在6 h观测时段,1 s采样间隔的情况下,实时静态精密单点定位的收敛时间约为30～100 min;利用实时定位解算结果与测站精确坐标求差计算的RMS,收敛后可实现水平方向优于5 cm,垂直方向优于10 cm.【总页数】8页(P66-73)【作者】李梦昊;王胜利;高兴国;陈冠旭;刘焱雄【作者单位】国家海洋局第一海洋研究所 ,山东青岛 266061;山东科技大学 ,山东青岛 266590;山东电力工程咨询院有限公司 ,山东济南 250014;武汉大学 ,湖北武汉 430079;国家海洋局第一海洋研究所 ,山东青岛 266061【正文语种】中文【中图分类】P228【相关文献】1.一种基于IGS超快星历的区域性实时精密单点定位方法 [J], 易重海;陈永奇;朱建军;戴吾蛟2.一种无需精密钟差的实时精密单点定位方法 [J], 江楠;徐天河;许艳3.基于区域参考站网络的精密卫星钟差估计及其在实时精密单点定位中的应用 [J], 高旺;高成发;潘树国;王胜利;夏炎4.基于C#与FORTRAN混合编程的精密单点定位软件研制 [J], 彭秀英;王宗强;张尊良5.基于CORS网络的单频GPS实时精密单点定位新方法 [J], 姜卫平;邹璇;唐卫明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于IGU预报轨道实时估计精密卫星钟差

基于IGU预报轨道实时估计精密卫星钟差李黎;匡翠林;朱建军;陈永奇【期刊名称】《大地测量与地球动力学》【年(卷),期】2011(031)002【摘要】Aiming at the accuracy of the GPS satellite clock bias service the real-time precise point positioning (PPP) currently, a method for real-time estimating the satellite clock bias based on the basis of IGU (IGS Ultrarapid) predicted orbits is put forward. In this method the un-differenced carrier phase observations of global reference stations is used to estimate the real-time clock bias. Numerical calculation results show that most of deviations between the estimated satellite clock bias and the IGS final product are less than 0.3 ns, and the average accuracy is better than 0.2 ns; with the real - time estimated satellite clock bias, the static accuracy of PPP can achieve 1 -2 cm, but also the accuracy of zenith tropospheric delay (ZTD) ,can reach to millimeter level.%针对目前实时精密单点定位中,GPS卫星实时钟差服务所存在的精度问题,提出了一种基于IGU轨道的实时钟差估计方法.该方法基于IGU轨道,采用全球参考站非差载波相位观测值,进行实时钟差估计.数值结果表明:实时估计的卫星钟差与IGS最终产品的偏差大部分小于0.3 ns,平均优于0.2 ns;采用估计所得的实时钟差进行PPP静态定位,其精度可达1～2 cm,同时也可得到毫米级精度的天顶对流层延迟.【总页数】6页(P111-116)【作者】李黎;匡翠林;朱建军;陈永奇【作者单位】中南大学测绘与国土信息工程系,长沙,410083;中南大学测绘与国土信息工程系,长沙,410083;中南大学测绘与国土信息工程系,长沙,410083;中南大学测绘与国土信息工程系,长沙,410083;香港理工大学土地测量与地理资讯学系,香港【正文语种】中文【中图分类】P228【相关文献】1.基于非差模式的精密卫星钟差近实时估计 [J], 陈志胜2.基于区域CORS的实时精密卫星钟差估计研究 [J], 高成发;沈雪峰;汪登辉;赵毅3.基于区域参考站网络的精密卫星钟差估计及其在实时精密单点定位中的应用 [J], 高旺;高成发;潘树国;王胜利;夏炎4.实时GLONASS精密卫星钟差估计及实时精密单点定位 [J], 潘宗鹏;柴洪洲;刘鸣;董冰全;王华润5.实时GPS精密卫星钟差估计及实时精密单点定位 [J], 潘宗鹏;柴洪洲;董冰泉;刘鸣;王华润因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

GPS实时精密单点定位理论研究与测试分析

Ｖｏ１．４３
Ｓｕｐ（ＩＩ）
Ｎｏｖ．２０１３
Hale Waihona Puke ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ — ０５０５．２０１３．Ｓ２．００３
ＧＰＳ实时精密单点定位理论研究与测试分析
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，ＳｏｕｒｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｔａｒｔｉｎｇｆｒｏｍｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｈｉｇｈ— ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｒｅａｌ — ｔｉｍｅｓａｔｅｌｌｉｔｅｏｒｂｉｔａｎｄｃｌｏｃｋｐｒｏｄｕｃｔｓ
ｐｒｏｄｕｃｔｓ．Ｔｈｅｎ．ｔｈｅｓｏｌｖｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆｒｅａ１．ｉｍｅｔＰＰＰｂａｓｅｄｏｎｒｅ１．ａｔｉｍｅＩＧＵｏｒｂｉｔａｎｄｉｎｖｅｒｓｅ
ａｌｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｙｓｔｅｍ）ｎｅｔｗｏｒｋｉｓｓｔｕｄｉｅｄｎｄａｔｈｅｅｓｔｉｍａｔｅｄｃｌｏｃｋｉｓｃｏｍｐｒｅａｄｗｉｔｈｈｅｔＩＧＳｉｆｎａｌｃｌｏｃｋ

基于GPS观测值的精密单点定位精度评估

基于GPS观测值的精密单点定位精度评估作者：陈南南姚宇浩来源：《河南科技》2020年第01期摘要：本文在利用RTKLIB2.4.3软件基础上，采用北京房山站2016年01月01日一天的观测数据，研究不同对流层估计方法和不同卫星星历对GPS精密单点定位精度的影响。

结果表明：采用萨斯塔莫宁模型进行对流层延迟估计获得的定位精度比较差，为分米级;而估计对流层天顶总延迟获得的定位精度与同时估计对流层天顶延迟和水平梯度参数获得的定位精度相当，均能达到厘米级。

采用GPS精密星历获得的定位精度在收敛速度、定位精度及稳定性上要优于GPS广播星历。

因此，在精密单点定位解算过程中，直接估计对流层天顶延迟和采用GPS精密星历可以获得稳定的定位结果，定位精度可达厘米级。

关键词：GPS;精密单点定位;精密星历;广播星历中图分类号：P228.41 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2020）01-0008-06Abstract： Based on the RTKLIB2.4.3 software， this paper studied the influence of different tropospheric estimation methods and different satellite ephemeral calendars on the precision of GPS precise single point positioning by using the observation data of Beijing Fangshan station on January 1， 2016. The results show that： the accuracy of tropospheric delay estimation using Saastamoinen model is poor， and the accuracy is in meter scale. The positioning accuracy obtained by estimating the total tropospheric zenith delay is the same as that obtained by simultaneously estimating the total tropospheric zenith delay and horizontal gradient parameters， both of which can reach cm level. GPS precise ephemeris is better than GPS broadcast ephemeris in convergence speed， accuracy and stability. Therefore， in the process of precise single point positioning solution， direct estimation of total tropospheric zenith delay and the adoption of GPS precise ephemeris can obtain stable positioning results， and the positioning accuracy can reach cm level.Keywords： GPS;precise single point positioning;precise ephemeris;broadcast ephemeris1 研究背景近年来，科技进步促使导航定位系统持续改进革新，GPS与精密单点定位技术的深度融合使GPS逐渐实现了精确定位、精准授时和实时导航，具有多方位、精确性强、效率高、全天时、成本低廉等特点，并且在国民生活各领域得到多方位应用。

基于CNES实时星历的精密单点定位精度分析

ＣＮＥＳ实时星历的静态和动态（航空）精密单点定位精
度分析。
２原理
实时ＧＰＳ精密单点定位采用非差ＰＰＰ数学模型，
度略差，已达到４０ｃｍ。Ｓｔｕｒｚｅ等使用６个ＩＧＳＲＴＰＰ
机构的单天解收敛后水平方向精度近似４ｃｍ～
讨会上确定了实时服务的发展框架。Ｇａｏ和Ｃｈｅｎ利
用喷气推进实验室（ＪＰＬ）提供的实时卫星轨道参数和
钟差改正产品进行了静态和动态精密单点实验，并将该结果与ＩＧＳ的最终卫星轨道参数和时钟产品计算结果进行比较ｊ。２００７年ＩＧＳ启动实时试点项目（ＲＴ —
厘米级精度＿９ｊ。赖允斌等分别利用超快速外推星历和钟差以及基于广播星历的实时ＳＳＲ改正的精密星历和钟差进行实时精密单点定位，结果表明，利用ＳＳＲ改正信息的实时精密单点定位精度更高¨ 。刘志强
等利用ＩＧＳ分析中心提供的实时ＮＴＲＩＰ数据流ＳＳＲ改正信息，基于广播星历改正ＲＴＰＰＰ模型实现了实时
ＰＰ），该项目是全球范围的基础上采集实时ＧＮＳＳ数据流，其中共同参与项目机构提供了一些实时卫星星历
静态和动态精密单点定位，并分别进行了精度分
析Ｈ。然而将ＣＮＥＳ实时星历应用于航空的实时动态精密定位的应用较少，本文在该背景下，研究基于

GPSGalileo非差非组合实时精密单点定位快速收敛与模糊度固定

GPS/Galileo非差非组合实时精密单点定位快速收敛与模糊度固定实时精密单点定位(Real-time Precise Point positioning,简称RT PPP)技术因其精确性与可用性等优势,已成为国内外科研机构与学者的研究热点。

与相对定位不同,PPP无需高密度的架设基准站,利用单台接收机即可获得全球范围内高精度的测站坐标、接收机钟差和大气延迟等多种信息,因此已被广泛应用于精密定位、授时、大气监测等相关地球科学领域中。

传统双频无电离层组合PPP消除了一阶电离层对定位的影响,但由于线性组合减少了观测方程数量且放大了观测值噪声,这将对定位的可靠性与精确性带来一定的不利影响。

然而非差非组合PPP直接利用GNSS的原始观测值,不做任何线性组合,提供了更丰富的测量信息,提高了平差方程的冗余度,并保留了电离层信息,更加适用于未来多频多系统PPP的发展趋势。

国内外许多学者对GNSS非差非组合PPP的定位模型展开了较为系统的深入的研究,但现阶段实时PPP的滤波收敛时间依然长达30分钟或以上,其收敛时间与当前网络RTK(Real-time Kinematic)相比还有一段较长距离,这也是限制实时PPP在某些工程方面应用的主要原因。

在实时PPP模糊度固定解方面,目前CNES 分析中心的CLK 9X挂载点实时播发多频非组合相位小数偏差产品,但现有的国内外文献却很少有对该产品进行清晰的描述,尚未有学者对该产品进行系统性的分析,对该产品应用于三频实时PPP模糊度固定的研究还非常有限。

因此随着实时PPP技术的不断发展,滤波的快速收敛以及多频多系统非差模糊度固定问题仍然是当前研究的一个难题。

针对上述需求和问题,本论文旨在:对GPS/Galileo实时PPP定位理论进行深入地研究,系统地介绍定位的主要误差来源及其处理方法,比较并分析单系统、多系统双频非差非组合PPP浮点解的定位性能。

围绕GPS/Galileo PPP的滤波快速收敛方面,阐述了附加电离层约束的单频、双频实时PPP的数学模型,提出了一种精密确定电离层约束方差的方法,加快滤波收敛速度并提高收敛后定位的可靠性。