基于北斗多星信号融合解析的浮标现场校准技术研究 - 计量学报.pdf

第３８卷　第２期 计　　　 量　　　学　　　报 　 Ｖｏｌ．３８，№２ ２０１７年　３月 ＡＣＴＡ　ＭＥＴＲＯＬＯＧＩＣＡ　ＳＩＮＩＣＡ 　 Ｍａｒｃｈ，２０１７ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１１５８．２０１７．０２．０６ 基于北斗多星信号融合解析的 浮标现场校准技术研究 贾伟广，　常　双，　胡　波，　朱丽萍，　于惠莉，　李　丹 （国家海洋标准计量中心，天津３００１１２） 摘要：采用高精度载波相位差分（ＲＴＫ）技术，通过融合解析多星（中国北斗、美国ＧＰＳ和俄罗斯ＧＬＯＮＡＳＳ）定 位信号，实现全天候、高精度和全参数（波高、波周期和波向）现场实时校准技术。通过反复多次测试，单星、双星和 多星系统测量精度分别可达到００５ｍ、００３ｍ和００２ｍ；波向最大示值误差为３５２°。较大幅度提升了我国波浪仪 器校准技术水平。 关键词：计量学；北斗卫星；多星融合；浮标；现场校准；载波相位差分 中图分类号：ＴＢ９２　　　　文献标识码：Ａ　　　　文章编号：１０００１１５８（２０１７）０２０１５３０６ ＴｈｅＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＲｅａｌｔｉｍｅＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＢｕｏｙ ＢａｓｅｄｏｎＡｎａｌｙｓｉｓｔｈｅＢｅｉｄｏｕＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｉｇｎａｌＦｕｓｉｏｎ ＪＩＡＷｅｉｇｕａｎｇ，　ＣＨＡＮＧＳｈｕａｎｇ，　ＨＵＢｏ，　ＺＨＵＬｉｐｉｎｇ，　ＹＵｈｕｉｌｉ，　ＬＩｄａｎ （ＮａｔｉｏｎａｌＣｅｎｔｅｒｏｆＯｃｅａｎｏｇｒａｐｈｉｃＳｔａｎｄａｒｄｓａｎｄＭｅｔｒｏｌｏｇｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００１１２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｒｅａｌｔｉｍｅｋｉｎｅｍａｔｉｃ（ＲＴＫ）ｉｓｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｍｕｌｔｉｐｌｅａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｓａｔｅｌｌｉｔｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｓｉｇｎａｌｓ（ＣｈｉｎａＢｅｉｄｏｕ，ＡｍｅｒｉｃａｎＧＰＳａｎｄＲｕｓｓｉａｎＧＬＯＮＡＳＳ），ｔｏａｃｈｉｅｖｅａｌｌｗｅａｔｈｅｒ，ｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ａｎｄｆｕｌｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓ（ｗａｖｅｈｅｉｇｈｔ，ｗａｖｅｐｅｒｉｏｄａｎｄｗａｖｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）ｒｅａｌｔｉｍｅｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｙｒｅｐｅａｔｅｄｔｅｓｔｓ，ｔｈｅ ｗａｖｅｈｅｉｇｈｔｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｃｃｕｒａｃｙ，ｓｉｎｇｌｅａｎｄｂｉｎａｒｙｓｔａｒｃａｎｒｅａｃｈ００５ｍ，ｍｕｌｔｉｓａｔｅｌｌｉｔｅｓｙｓｔｅｍｃａｎｒｅａｃｈ００２ｍ，ａｎｄ ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｅｒｒｏｒｏｆｔｈｅｗａｖｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｉｓ３５２°Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｆｕｓｉｏｎｗａｖｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｂｙＢｅｉｄｏｕｓａｔｅｌｌｉｔｅｃａｎｇｒｅａｔｌｙ ｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｌｅｖｅｌｏｆＣｈｉｎａｓｗａｖｅｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ；Ｂｅｉｄｏｕｓａｔｅｌｌｉｔｅ；ｍｕｌｔｉｓａｔｅｌｌｉｔｅｆｕｓｉｏｎ；ｂｕｏｙ；ｒｅａｌｔｉｍｅｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ；ＲＴＫ 　　依据国家相关规定，浮标应 １年检定／校准一 次，以确保测量数值准确可靠。但由于浮标现场校 １　浮标现场校准技术 准存在各种困难，故尚未能严格加以执行。 波浪现场校准技术可有效解决这一校准问题。 浮标现场校准是指在监测海域，在不影响被 众所周知，目前全球存在４大定位系统：中国北斗、 校准浮标正常工作基础上，用一个可参考的标准 美国ＧＰＳ和俄罗斯ＧＬＯＮＡＳＳ和欧洲Ｇａｌｉｌｅｏ。 浮标，对被校准浮标的特性赋值，并评定其不确 本研究运用高精度卫星定位技术，以北斗定位