非组合与组合PPP模型比较及定位性能分析

张小红; 左翔; 李盼

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非组合与组合PPP模型比较及定位性能分析

张小红, 左翔, 李盼

文章导航 > 武汉大学学报 ● 信息科学版 > 2013 > 38(5): 561-565

张小红, 左翔, 李盼. 非组合与组合PPP模型比较及定位性能分析[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(5): 561-565.

引用本文:

张小红, 左翔, 李盼. 非组合与组合PPP模型比较及定位性能分析[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(5): 561-565.

ZHANG Xiaohong, ZUO Xiang, LI Pan. Mathematic Model and Performance Comparison Between Ionosphere free Combined and Uncombined Precise Point Positioning[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2013, 38(5): 561-565.

Citation:

ZHANG Xiaohong, ZUO Xiang, LI Pan. Mathematic Model and Performance Comparison Between Ionosphere free Combined and Uncombined Precise Point Positioning[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2013, 38(5): 561-565.

非组合与组合PPP模型比较及定位性能分析

¹武汉大学测绘学院,武汉市珞喻路129号,430079

基金项目: 国家自然科学基金资助项目（41074024）；国家自然科学基金创新研究群体科学基金资助项目（41021061）；中央高校基本科研业务费专项资金资助（2012214020207）

详细信息

作者简介:
张小红，教授，博士，博士生导师，现主要从事GNSS精密单点定位和GNSS地学应用方面的科研和教学工作。

中图分类号: P228.41

Mathematic Model and Performance Comparison Between Ionosphere free Combined and Uncombined Precise Point Positioning

¹School of Geodesy Geomatics, Wuhan University, 129 Luoyu Road, Wuhan 430079, China

Funds: 国家自然科学基金资助项目（41074024）；国家自然科学基金创新研究群体科学基金资助项目（41021061）；中央高校基本科研业务费专项资金资助（2012214020207）

摘要: 使用2011 10 10全球随纬度均匀分布的10个IGS测站的观测数据，分别采用非组合、组合PPP（precise point positioning）模型进行定位解算，详细对比分析了两种PPP模型的静态和动态定位精度和收敛速度，以及ZPD估计精度。实验结果表明,两种PPP模型均可实现水平方向mm~cm级，高程1~3 cm的静态定位精度；水平方向1~3 cm，高程方向4 cm左右的模拟动态定位精度，非组合L1和L2载波相位观测值残差只有传统模型中组合相位观测值残差的1/3~1/5，内符合精度更高。对于30 s采样率的观测数据，组合PPP静态定位平均收敛时间为23 min，动态为38 min；非组合PPP静态定位平均收敛时间为29 min，动态为71 min，后者的收敛时间均普遍长于前者。在ZPD估计方面，两种模型的估计精度相当，均可达6 mm左右。
- 无电离层组合PPP，非组合PPP /
- 定位精度 /
- 收敛时间
Abstract: In order to overcome the shortcomings( e.g. to amplify measurement noise, loss of half observations) of traditional ionosphere free PPP model, recently some researchers have proposed a new PPP model by using uncombined original non differenced carrier phase and pseudorange observations to implement PPP, which named uncombined PPP. In this paper, the advantages and disadvantages of both PPP models are analyzed in detail. Observations from 10 IGS tracking stations on October 10th in 2011 are used to demonstrate the static and simulated kinematic PPP positioning performance with respect to positioning accuracy, convergence time and ZPD estimation accuracy between two PPP models. The results show that for both combined and uncombined PPP model, daily static positioning accuracy of mm~cm in horizontal, 1~3 cm in vertical and a kinematic positioning accuracy of 1~3 cm in horizontal, about 4 cm in vertical can be achieved. Observation residuals in uncombined PPP model are smaller than that of combined PPP model. For static case, the average convergence time of uncombined PPP is 38 min which is longer than that of combined PPP, For kinematic case, the average convergence time of uncombined PPP is 33min longer than that of combined PPP. For ZPD estimation, an accuracy level of about 6mm can be achieved from both PPP models.
- ionospheric free combination precise point positioning /
- unconmbined precise point positioning convergence time /
- positioning accuracy

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[2]	杜祯强, 柴洪洲, 潘宗鹏, 石明琛, 齐文龙. 针对消电离层组合FCB的非组合PPP部分模糊度固定方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2021, 46(6): 913-919. doi: 10.13203/j.whugis20190272
[3]	王兵浩, 周建华, 陈俊平, 张益泽, 王阿昊. 北斗WADS分区综合改正数拟合模型及定位分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2020, 45(4): 565-573. doi: 10.13203/j.whugis20180260
[4]	张益泽, 陈俊平, 杨赛男, 陈倩. 北斗广域差分分区综合改正数定位性能分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2019, 44(2): 159-165. doi: 10.13203/j.whugis20170044
[5]	张辉, 郝金明, 刘伟平, 周蕊, 田英国. 估计接收机差分码偏差的GPS/BDS非组合精密单点定位模型 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2019, 44(4): 495-500, 592. doi: 10.13203/j.whugis20170119
[6]	张书雨, 姚铮, 陆明泉. 地基伪卫星区域导航系统快速布设算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2018, 43(9): 1355-1361. doi: 10.13203/j.whugis20160400
[7]	赵兴旺, 刘超, 邓健, 余学祥. 一种改进的精密单点定位模型 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2018, 43(4): 613-619. doi: 10.13203/j.whugis20160043
[8]	张小红, 柳根, 郭斐, 李昕. 北斗三频精密单点定位模型比较及定位性能分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2018, 43(12): 2124-2130. doi: 10.13203/j.whugis20180078
[9]	孟伟灿, 朱述龙, 曹闻, 曹彬才, 高翔. 线阵推扫式相机高精度在轨几何标定 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(10): 1392-1399,1413. doi: 10.13203/j.whugis20140534
[10]	李凯锋, 欧阳永忠, 陆秀平, 徐卫明. 基于PPP技术的海岛礁平面控制测量应用实践 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(3): 412-416.
[11]	姚宜斌, 余琛, 胡羽丰, 刘强. 利用非气象参数对流层延迟估计模型加速PPP收敛 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(2): 188-192+221.
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[14]	蔡昌盛, 戴吾蛟, 匡翠林, 朱建军. 利用UofC消电离层组合的GPS/GLONASS精密单点定位研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(7): 827-830.
[15]	马婧, 尤红建, 胡东辉. 机载干涉雷达数据联合定位及拼接技术研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(4): 410-414.
[16]	施闯, 辜声峰, 耿长江, 宋伟伟. 顾及电离层改正精度信息的高精度单频单点定位方法研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(7): 807-810.
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[18]	张小红, 郭斐, 李星星, 林晓静. GPS/GLONASS组合精密单点定位研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(1): 9-12.
[19]	宋伟伟, 施闯, 姚宜斌, 叶世榕. 单频精密单点定位电离层改正方法和定位精度研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(7): 778-781.
[20]	宋伟伟, 赵新科, 楼益栋, 孙唯彬, 赵正予. 北斗三号PPP-B2b服务性能评估 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 0, 0(0): 0-0. doi: 10.13203/j.whugis20200686

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非组合与组合PPP模型比较及定位性能分析

¹武汉大学测绘学院,武汉市珞喻路129号,430079

作者简介:
张小红，教授，博士，博士生导师，现主要从事GNSS精密单点定位和GNSS地学应用方面的科研和教学工作。

收稿日期: 2013-03-29
修回日期: 2013-03-29
刊出日期: 2013-05-05

中图分类号: P228.41

关键词:

无电离层组合PPP，非组合PPP /

定位精度 /

收敛时间

摘要: 使用2011 10 10全球随纬度均匀分布的10个IGS测站的观测数据，分别采用非组合、组合PPP（precise point positioning）模型进行定位解算，详细对比分析了两种PPP模型的静态和动态定位精度和收敛速度，以及ZPD估计精度。实验结果表明,两种PPP模型均可实现水平方向mm~cm级，高程1~3 cm的静态定位精度；水平方向1~3 cm，高程方向4 cm左右的模拟动态定位精度，非组合L1和L2载波相位观测值残差只有传统模型中组合相位观测值残差的1/3~1/5，内符合精度更高。对于30 s采样率的观测数据，组合PPP静态定位平均收敛时间为23 min，动态为38 min；非组合PPP静态定位平均收敛时间为29 min，动态为71 min，后者的收敛时间均普遍长于前者。在ZPD估计方面，两种模型的估计精度相当，均可达6 mm左右。

English Abstract

Mathematic Model and Performance Comparison Between Ionosphere free Combined and Uncombined Precise Point Positioning

¹School of Geodesy Geomatics, Wuhan University, 129 Luoyu Road, Wuhan 430079, China

Received Date: 2013-03-29
Rev Recd Date: 2013-03-29
Publish Date: 2013-05-05

Keywords:

Abstract: In order to overcome the shortcomings( e.g. to amplify measurement noise, loss of half observations) of traditional ionosphere free PPP model, recently some researchers have proposed a new PPP model by using uncombined original non differenced carrier phase and pseudorange observations to implement PPP, which named uncombined PPP. In this paper, the advantages and disadvantages of both PPP models are analyzed in detail. Observations from 10 IGS tracking stations on October 10th in 2011 are used to demonstrate the static and simulated kinematic PPP positioning performance with respect to positioning accuracy, convergence time and ZPD estimation accuracy between two PPP models. The results show that for both combined and uncombined PPP model, daily static positioning accuracy of mm~cm in horizontal, 1~3 cm in vertical and a kinematic positioning accuracy of 1~3 cm in horizontal, about 4 cm in vertical can be achieved. Observation residuals in uncombined PPP model are smaller than that of combined PPP model. For static case, the average convergence time of uncombined PPP is 38 min which is longer than that of combined PPP, For kinematic case, the average convergence time of uncombined PPP is 33min longer than that of combined PPP. For ZPD estimation, an accuracy level of about 6mm can be achieved from both PPP models.

张小红, 左翔, 李盼. 非组合与组合PPP模型比较及定位性能分析[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(5): 561-565.

引用本文:

张小红, 左翔, 李盼. 非组合与组合PPP模型比较及定位性能分析[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(5): 561-565.

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