丁耀宗

摘要：本文在VS2010平臺上利用RTKLIB软件对2个IGS站一周的观测数据进行了静态、动态PPP解算，将7天内各单天解对应历元的平均坐标作为该历元下的最终结果，并与IGS发布的周解坐标进行E、N、U三个方向的比较。实验表明利用RTKLIB进行静态PPP解算，在N、E、U 3个方向2 h能收敛至0.1 m，24 h N、E方向精度优于0.01m，U方向优于0.03 m。动态精密单点定位受测站上空卫星空间几何强度影响较大，N、E方向精度能达0.1 m，U方向0.3 m左右。

关键词：精密单点定位  RTKLIB  静态PPP  动态PPP

精密单点定位（Precise Point Positioning， PPP）利用IGS提供的精密轨道和精密钟差，在综合考虑各项误差精确改正的基础上，采用合理的参数估计策略，实现单台双频或多频GNSS接收机在全球范围内的精密绝对定位，集成了标准单点定位和相对定位技术的优点 。由日本东京海洋大学高须知二开发的RTKLIB，其功能丰富，代码公开，是目前使用最广泛的PPP开源软件之一。本文在VS2010平台上，利用RTKLIB软件进行了GPS静态PPP、动态PPP实验，对解算结果进行了分析，以期为PPP工程应用提供一定参考。

1 PPP函数模型与处理策略

1.1函数模型

卫星定位基本原理是空间距离后方交会，伪距和载波的基本观测方程如下：

（1）

（2）

其中、分别是伪距和载波相位观测值，上标j表示卫星，下标i表示接收机;表示卫星j到接收机i的几何距离;c是真空中的光速;是接收机钟差;卫星钟差;是电离层延迟，是对流层延迟;、是伪距和相位观测值中的卫星天线相位中心改正、接收机天线相位中心改正、多路径效应改正、相对论效应改正、潮汐改正、天线相位缠绕改正等改正项之和。是载波的波长，N是整周模糊度;、分别是伪距和相位观测值的噪声。

1.2处理策略

PPP采用的是非差观测值，对于各项误差源的处理主要有参数估计、模型改正以及使用组合观测值进行削弱。具体处理策略为估计接收机钟差、海洋潮汐采用FES2004.blq模型，对流层延迟采用Saastamoinen模型，卫星轨道/钟差采用事后精密产品。

2 数据处理与结果分析

实验选取了2个IGS站（CHAN、BJFS）2019年4月7日至4月13日（共7天）的观测数据，采样间隔为30 s。利用RTKLIB进行GPS静态、动态PPP解算，将7天内各单天解对应历元的平均坐标作为该历元下的最终结果，并与IGS发布的周解坐标进行比较，得到各测站每个历元在E、N、U三个方向的偏差序列（图1）。

图1给出各测站静态PPP 7天综合解在E、N、U三个方向的偏差序列。各测站都能在2 h之内收敛至10 cm，24小时N、E方向精度优于1 cm， U方向优于3 cm。动态PPP将测站模型化为白噪声，即每一个历元估计一组位置参数。图2给出了各测站动态PPP 7天综合解在E、N、U三个方向的偏差序列。实验结果表明N、E方向偏差在0.1 m左右，U方向解算精度较差，偏差在0.3 m左右。部分历元出现跳跃，达到0.5 m，可能的原因是跟踪卫星数目发生变化，空间几何强度变弱。

3 结束语

本文基于VS2010的RTKLIB软件，利用2个IGS站一周观测数据进行了静态、动态精密单点定位实验。实验表明2 h静态精密单点定位 N、E、U 3个方向能收敛至0.1 m，24 h精度优于1 cm。动态精密单点定位受测站上空卫星空间几何构型影响较大，N、E方向精度0.1 m，U方向0.3 m。

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本文由大学生创新训练项目“基于北斗/GPS定位的无人消毒车”资助，项目编号：202010294156Y。