海道测量定位中对流层延迟差分估计技术研究

李凯锋; 欧阳永忠; 陆秀平; 吴太旗

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海道测量定位中对流层延迟差分估计技术研究

李凯锋, 欧阳永忠, 陆秀平, 吴太旗

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李凯锋, 欧阳永忠, 陆秀平, 吴太旗. 海道测量定位中对流层延迟差分估计技术研究[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(8): 930-934.

引用本文:

李凯锋, 欧阳永忠, 陆秀平, 吴太旗. 海道测量定位中对流层延迟差分估计技术研究[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(8): 930-934.

LI Kaifeng, OUYANG Yongzhong, LU Xiuping, WU Taiqi. A Differential Estimation Technique of Troposphere Delay for Precise Positioning in Hydrographic Surveying[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2013, 38(8): 930-934.

Citation:

LI Kaifeng, OUYANG Yongzhong, LU Xiuping, WU Taiqi. A Differential Estimation Technique of Troposphere Delay for Precise Positioning in Hydrographic Surveying[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2013, 38(8): 930-934.

海道测量定位中对流层延迟差分估计技术研究

¹天津海洋测绘研究所;²武汉大学测绘学院

基金项目: 国家重大科学仪器设备开发专项基金资助项目(2011YQ12004503); 国家863计划资助项目(2006AA06A202,2009AA121405); 国家自然科学基金资助项目(41274045,41174062,41074002,61071006); 国家海洋局海底科学重点实验室开放研究基金资助项目(KLSG1002)

详细信息

作者简介:
李凯锋，工程师，主要从事卫星导航定位精密数据处理研究。

中图分类号: P229.3;P228.42

A Differential Estimation Technique of Troposphere Delay for Precise Positioning in Hydrographic Surveying

¹Naval Institute of Hydrographic Surveying and Charting,40 Youyi Road,Tianjin 300061,China;²School of Geodesy and Geomatics,Wuhan University,129 Luoyu Road,Wuhan 430079,China

Funds: 国家重大科学仪器设备开发专项基金资助项目(2011YQ12004503); 国家863计划资助项目(2006AA06A202,2009AA121405); 国家自然科学基金资助项目(41274045,41174062,41074002,61071006); 国家海洋局海底科学重点实验室开放研究基金资助项目(KLSG1002)

摘要: 为削弱海上对流层延迟对高精度海道测量的影响,提出了一种基于差分改正思想的对流层延迟估计方法。首先,以Saastamoinen模型作为先验值,采用精密单点定位技术估算对流层改正量。将天顶延迟的剩余误差作为待定参数,用Kalman滤波估计对流层的残余量;然后,分别估计基准站和移动站的对流层延迟,作为差分计算的初值代入差分解算模型中,从而求得海上移动站的精确位置。实测数据表明,相对于常规动态解,基于对流层差分改正的定位技术改善了移动站的定位精度,其中,垂直方向的精度提高了17.6%。
- 海道测量 /
- 精密单点定位 /
- 对流层延迟 /
- 参数估计
Abstract: To reduce the influence of troposphere delay for precise positioning in hydrographic surveying,a novel estimation method of troposphere delay was proposed based on the differential estimation idea.Taking the value originating from a Saastamoinen model as the priori value,the amended value of the troposphere delay was calculated through precise point positioning.Taking the residual error of the zenith troposphere delay as the unknown parameter,the delay error was determined by Kalman filtering.Then,the troposphere delay of the base station and the marine rover were estimated respectively.These delay values were then entered into the differential estimation model as the initial values,and the precise position of the rover was determined.The result of boat and airplane experiments show that as compared to the conventional kinematic solution,the locattional precision for boats and the airplanes is improved by the differential estimation technique of troposphere delay.Additionally,the precision in the vertical direction increased about 17.6%.
- hydrographic surveying /
- precise point positioning /
- troposphere delay /
- parameter estimation

[1]	罗亦泳, 张静影, 陈郡怡, 黄城, 汪鑫. 基于相空间重构和高斯过程回归的对流层延迟预测 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2021, 46(1): 103-110. doi: 10.13203/j.whugis20190018
[2]	杨惠, 胡伍生, 余龙飞, 聂檄晨, 李航. 一种新的区域对流层天顶延迟模型——Ghop . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2020, 45(2): 226-232. doi: 10.13203/j.whugis20180167
[3]	李鹏, 高梦瑶, 李振洪, 王厚杰. 阿尔金断裂带宽幅InSAR对流层延迟估计方法评估 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2020, 45(6): 879-887. doi: 10.13203/j.whugis20190236
[4]	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
[5]	姚宜斌, 罗亦泳, 张静影, 赵纯洁. 基于小波相干的雾霾与GNSS对流层延迟相关性分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2018, 43(12): 2131-2138. doi: 10.13203/j.whugis20180234
[6]	汪奇生, 杨德宏, 杨腾飞. EIV模型参数估计的新方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(3): 356-360. doi: 10.13203/j.whugis20140182
[7]	郑彬, 王宇, 欧钢. 利用恒星日滤波改进精密单点电离层延迟提取 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(7): 983-988. doi: 10.13203/j.whugis20140077
[8]	郭际明, 章迪, 史俊波, 周命端. 利用射线追踪法分析三种典型对流层映射函数在中国区域的精度 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(2): 182-187.
[9]	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.
[10]	张小红, 任晓东, 郭斐. 顾及电离层延迟高阶项改正的精密单点定位 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(8): 883-887.
[11]	张小红, 李盼, 李星星, 郭斐. 天线相位中心改正模型对PPP参数估计的影响 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(12): 1470-1473.
[12]	戴吾蛟, 陈招华, 匡翠林, 蔡昌盛. 区域精密对流层延迟建模 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(4): 392-396.
[13]	李浩军, 王解先, 王虎, 李博峰. 基于GNSS网络的卫星精密钟差估计及结果分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(8): 1001-1003.
[14]	齐珺, 暴景阳, 刘雁春. 利用RTK技术确定海道测量船质心位置 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(9): 1048-1051.
[15]	李盼, 李星星, 王磊, 陈远. 对流层湿延迟估计方法对PPP数据处理的影响 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(7): 850-853.
[16]	齐珺, 暴景阳, 周丰年, 冯金涛. 海道测量定位中心的升沉研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(10): 1169-1173.
[17]	朱庆林, 赵振维, 吴振森. 精密单点定位方法测量对流层天顶延迟的精度改善 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(9): 1098-1101.
[18]	叶世榕, 张双成, 刘经南. 精密单点定位方法估计对流层延迟精度分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2008, 33(8): 788-791.
[19]	宁伟, 陶华学, 卿熙宏. 广义非线性最小二乘测量参数平差的快速差分迭代解算 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2005, 30(7): 617-620.
[20]	奚长元. 变形模型辨识与参数估计 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1990, 15(2): 72-81.

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海道测量定位中对流层延迟差分估计技术研究

¹天津海洋测绘研究所;²武汉大学测绘学院

作者简介:
李凯锋，工程师，主要从事卫星导航定位精密数据处理研究。

收稿日期: 2013-04-12
修回日期: 2013-04-12
刊出日期: 2013-08-05

中图分类号: P229.3;P228.42

关键词:

摘要: 为削弱海上对流层延迟对高精度海道测量的影响,提出了一种基于差分改正思想的对流层延迟估计方法。首先,以Saastamoinen模型作为先验值,采用精密单点定位技术估算对流层改正量。将天顶延迟的剩余误差作为待定参数,用Kalman滤波估计对流层的残余量;然后,分别估计基准站和移动站的对流层延迟,作为差分计算的初值代入差分解算模型中,从而求得海上移动站的精确位置。实测数据表明,相对于常规动态解,基于对流层差分改正的定位技术改善了移动站的定位精度,其中,垂直方向的精度提高了17.6%。

English Abstract

A Differential Estimation Technique of Troposphere Delay for Precise Positioning in Hydrographic Surveying

¹Naval Institute of Hydrographic Surveying and Charting,40 Youyi Road,Tianjin 300061,China;²School of Geodesy and Geomatics,Wuhan University,129 Luoyu Road,Wuhan 430079,China

Received Date: 2013-04-12
Rev Recd Date: 2013-04-12
Publish Date: 2013-08-05

Keywords:

Abstract: To reduce the influence of troposphere delay for precise positioning in hydrographic surveying,a novel estimation method of troposphere delay was proposed based on the differential estimation idea.Taking the value originating from a Saastamoinen model as the priori value,the amended value of the troposphere delay was calculated through precise point positioning.Taking the residual error of the zenith troposphere delay as the unknown parameter,the delay error was determined by Kalman filtering.Then,the troposphere delay of the base station and the marine rover were estimated respectively.These delay values were then entered into the differential estimation model as the initial values,and the precise position of the rover was determined.The result of boat and airplane experiments show that as compared to the conventional kinematic solution,the locattional precision for boats and the airplanes is improved by the differential estimation technique of troposphere delay.Additionally,the precision in the vertical direction increased about 17.6%.

李凯锋, 欧阳永忠, 陆秀平, 吴太旗. 海道测量定位中对流层延迟差分估计技术研究[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(8): 930-934.

引用本文:

李凯锋, 欧阳永忠, 陆秀平, 吴太旗. 海道测量定位中对流层延迟差分估计技术研究[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(8): 930-934.

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作者简介: 李凯锋，工程师，主要从事卫星导航定位精密数据处理研究。

A Differential Estimation Technique of Troposphere Delay for Precise Positioning in Hydrographic Surveying

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海道测量定位中对流层延迟差分估计技术研究

1天津海洋测绘研究所;2武汉大学测绘学院

作者简介: 李凯锋，工程师，主要从事卫星导航定位精密数据处理研究。

English Abstract

A Differential Estimation Technique of Troposphere Delay for Precise Positioning in Hydrographic Surveying

1Naval Institute of Hydrographic Surveying and Charting,40 Youyi Road,Tianjin 300061,China;2School of Geodesy and Geomatics,Wuhan University,129 Luoyu Road,Wuhan 430079,China

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作者简介:
李凯锋，工程师，主要从事卫星导航定位精密数据处理研究。

¹天津海洋测绘研究所;²武汉大学测绘学院

作者简介:
李凯锋，工程师，主要从事卫星导航定位精密数据处理研究。

¹Naval Institute of Hydrographic Surveying and Charting,40 Youyi Road,Tianjin 300061,China;²School of Geodesy and Geomatics,Wuhan University,129 Luoyu Road,Wuhan 430079,China