基于高度角的多路径改正模型在bds相对定位中的应用!.pdfVIP

第42卷第1期 全球定位系统 V01．42，No．1 2017年2月 GNSSWorldofChina February，2017 基于高度角的多路径改正模型在BDS 相对定位中的应用 蔡韧鸣，孙付平，肖乐杰，彭文生，王浩源 (信息工程大学导航与空天目标工程学院，河南郑州450001) 摘 要：伪距观测值的精度对相对定位解算的收敛速度有很大影响。相关研究发现BDS 伪距观测值中存在与高度角相关的多路径偏差，严重降低了伪距观测值的精度。通过EMD 滤波和多项式拟合建立基于高度角的多路径改正模型对这类误差进行消除。实验结果表明， 基于高度角的多路径改正模型可以有效提高伪距观测值精度，加快相对定位结果收敛速度，改 正后四个时段的2h定位结果精度分别提高了64．1％、43．9％、35．3％、66．o％。 关键词：BDS；相对定位；EMD滤波；多路径偏差；高度角 中图分类号：P228．4 文献标志码：A 首先分析了北斗MEo、1GS0伪距多路径组 O 引 舀 合与高度角之间的关系，并采用EMD滤波和多项 相对定位是北斗精密应用中的主要手段之一。 式拟合的方法提取出多路径误差系统性变化项，建 高精度的伪距观测值可以帮助相对定位结果更快 立基于高度角的多路径偏差改正模型，最后通过相 速的收敛，同时有利于整周模糊度的快速解算，直 对定位实验验证了该模型的有效性。 接关系定位的精度和效率。多路径效应是影响伪 1相对定位观测方程 距观测精度的主要因素之一。因此，研究如何合理 而有效地处理多路径误差对于相对定位有重要的 GNSS相对定位的双差观测方程可以表示为 意义。 △VA(Ⅵ，^)驴(i．J㈨一△VlD+△V文唧一 目前，多位学者发现北斗MEO、1GSO卫星的 ¨，^)△V艿i。。一 伪距多路径误差特性与GPS之间存在显著的差 A(。．㈣△VN(。．女)+ 异[1-3]。主要表现在，北斗MEO、IGSo卫星的伪 MPf(。川+8科，．』．})， 距多路径误差中存在与卫星高度角相关的系统性 △VP(‰㈤一△VID+△V文。p+ 变化趋势，这种现象被称为多路径偏差n]。研究表 展‰，。)△V艿i。。+MPP(f…。)+ 明多路径偏差会造成伪距观测值波动，严重降低伪 eP(胁．。)， (1) 距观测值的精度。相关研究还发现这种现象同样 式中：9㈦Ⅲ，和P(z，m，咒)分别表示组合系数为(i， 会引起Mw组合出现系统性偏差，给宽巷模糊度 歹，愚)的载波观测值和伪距观测值；A㈦卅，为波长； 固定带来不利影响，降低模糊度固定的成功率和正 △VlD为双差后的星地几何距离；△V艿。。，为双差后 的对流层延迟；△V艿协为双差后的电离层延迟； 确率嘲。针对这个问题，文献[4]、[6]、[7]提出了 线性拟合的方法建立改正模型，并对建模方法做了 晟。㈨为对应的电离层延迟系数；△VN㈤Ⅲ，为双 进一步讨论，还分析了模型在精密单点定位中的应 差整周模糊度；MP州。女)为多路径误差；8州．J．t)和 用效果，但没有对模型在相对定位中的应用效果开 ￡P(细，神分别为载波