《多頻多GNSS衛星相位偏差估計與播發形式最佳化的方法研究》是依託中國科學院精密測量科學與技術創新研究院，由張寶成擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：多頻多GNSS衛星相位偏差估計與播發形式最佳化的方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張寶成
- 依託單位：中國科學院精密測量科學與技術創新研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
PPP-RTK是當今最前沿的GNSS精密定位技術，其套用和發展卻受制於衛星相位偏差改正信息的準確性和有效性。針對衛星相位偏差估計，現有方法對精密衛星軌道和鐘差產品較為依賴，其結果將可能受軌道或鐘差誤差影響；針對衛星相位偏差播發，現有方法默認形成（超）寬巷和窄巷等線性組合，但就時間穩定性而言，它們未必最適合被播發。為此，本項目提出分別適用於“軌道和鐘差誤差不顯著”，“僅鐘差誤差顯著”和“軌道和鐘差誤差均顯著”情形下的三種衛星相位偏差估計方法：其出發點是非差非組合觀測方程；其核心技術是通過消除秩虧建立滿秩函式模型；其特色是最大程度地利用已有信息；其優點是可以有效克服軌道或鐘差誤差影響。為確保最優播發效率，提出藉助整數變換技術，對非組合衛星相位偏差估值實施“降相關”，自動搜尋出最適合播發的線性組合。研究成果將可豐富衛星相位偏差估計的理論和方法，並為制定多頻多GNSS衛星相位偏差播發方案提供參考。
結題摘要
具備整周模糊度固定能力的精密單點定位（PPP-RTK）是衛星導航領域的前沿技術和研究熱點。該技術的實現過程包括：1. 參考站網端數據處理，用以獲取包含衛星相位偏差在內的一系列改正信息；2. 用戶端實時高精度絕對定位，即聯合改正信息和單台接收機觀測數據，實時估計模糊度固定位置解。衛星相位偏差改正信息的準確性和播發效率直接決定了用戶端模糊度固定的成功率和位置解的時效性。為此，本項目開展了兩個方面的研究工作。首先，對現有衛星相位偏差估計方法進行了精化和改進：精化是指建立了顧及“衛星軌道信息已知”、“衛星軌道和鐘差已知”和“衛星軌道和鐘差未知”等三種不同約束條件下的衛星相位偏差估計方法；改進是指緊扣多頻率、多系統的現實條件，將衛星相位偏差的估計方法由基於雙頻組合觀測值拓展至基於多頻非組合觀測值。其次，對衛星相位偏差估值實施降相關，尋找不同觀測頻率（雙頻、多頻）、不同導航系統（GPS/GALILEO/BDS）等觀測條件下最穩定的線性組合，為制定合理的衛星相位偏差播發效率提供參考。本項目的研究成果包括：1. 發現了接收機相位偏差的變化規律、影響因素與建模方案，建立了顧及隨機觀測噪聲、多路徑效應和環境溫度三種因素影響下的接收機相位偏差動態模型，顯著提高了衛星相位偏差的估計精度、縮短了PPP-RTK用戶模糊度首次固定的時間。2. 基於多頻率非組合觀測方程，推導了“站星幾何構型無關”、“站星幾何構型固定”和“站星幾何構型與衛星鐘差固定”三種模式下的滿秩函式模型，實現了不同觀測條件下的衛星相位偏差最優估計。3. 基於大陸構造環境監測網路數據，明確了各種模式下最適合被播發的線性組合以及各類線性組合的經驗穩定時長；實驗分析了中國區域各地靜態、動態PPP-RTK的模糊度首次固定時間和定位精度等。本項目的研究成果豐富了全球導航衛星系統數據處理理論策略，解決了PPP-RTK技術推廣和套用過程中亟需解決的如何準確估計衛星相位偏差、如何制定最優衛星相位偏差播發方案等科學與技術問題。
