赵　琳, 张胜宗, 李　亮, 王　雪

(哈尔滨工程大学自动化学院, 黑龙江 哈尔滨 150001)



基于自适应EKF的BDS/GPS精密单点定位方法

赵琳, 张胜宗, 李亮, 王雪

(哈尔滨工程大学自动化学院, 黑龙江 哈尔滨 150001)

为使精密单点定位(precise point positioning,PPP)获得更短的收敛时间和更高的定位精度,多个导航系统的集成(例如北斗卫星导航系统(Beidou navigation satellite system,BDS)与全球定位系统(global positioning system,GPS)的组合)和更优的定位方法是两种可行选择。针对传统最小二乘(least square,LS)法解算孤立各历元观测量之间的关系以及扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)解算先验信息不准的问题,在PPP中,运用自适应扩展卡尔曼滤波(adaptive extended Kalman filter,AEKF)对过程噪声进行调整,以达到对系统状态的最优估计。文章通过实测数据对算法进行了分析和验证,测试结果表明,与传统的EKF算法相比,基于AEKF算法的PPP收敛速度可提高9 min,定位精度可提高33.7%。

精密单点定位; 收敛时间; 定位精度; 自适应扩展卡尔曼滤波

0　引　言

精密单点定位(precise point positioning,PPP)技术指针对单台接收机的载波相位观测值,分别利用国际GNSS服务(international GNSS service,IGS)所发布的精密卫星轨道与精密卫星钟差等产品,以及其他误差修正模型对多种主要误差源进行改正来实现绝对定位的方法[1]。

目前PPP技术应用较为广泛,基于伪距与载波相位观测数据,其静态数据最终定位结果达到厘米级[2],相关技术已经比较成熟。文献[3]利用9个参考站模拟基于北斗的动态定位,其结果显示仅利用北斗系统的PPP，其定位精度可以达到分米级。但是,目前针对北斗卫星导航系统(Beidou navigation satellite system,BDS)与全球定位系统(global positioning system,GPS)组合的PPP研究相对较少,组合BDS/GPS系统进行PPP,不仅能够增加观测卫星数,提高量测冗余度,而且,较之单一系统,组合系统定位的可靠性、连续性、精度都有了显著的改善。……