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无人机低空机载GPS实时动态精密单点定位精度分析

2018-07-13童敏杰

城市勘测 2018年3期

童敏杰

(福州市勘测院,福建 福州 350108)

1 引 言

近年来,无人机的快速发展使得其在测绘、电力、农业、军事等领域的应用十分广泛[1]。尤其是在航空摄影测量领域中,无人机已经成为非常重要的获取数据平台[2]。动态GPS定位可以分为两种:载波相位差分定位和精密单点定位(GPS precise point positioning,PPP)。动态GPS载波相位差分技术已经很成熟,精度达到厘米级,但其必须依靠至少一个基站进行同步观测,这便增加了工程经费以及其精度受基站距离影响较大。动态PPP技术发展很快,收敛后其精度也可以达到厘米级,而它受精密星历产品的影响很大,并且动态PPP定位具有全天候、无须基准站、高精度等优点。动态GPS精密单点定位(KPPP),是采用PPP方法对运动物体进行GPS精密单点定位[3],它利用精密的GPS轨道参数以及卫星钟差产品实现单台GPS接收机对运动载体的高精度定位。

迄今,IGS中心共发布了Ultra-Rapid(predicted)、Ultra-Rapid(observed)、Rapid和Final四种星历[4],这4种星历的特性如表1所示。

国内外已有学者对上述4种精密卫星星历的特性进行了研究,李黎等利用IGU预报轨道实时估计精密卫星钟差,得出它与IGS最终产品偏差大部分小于 0.3 ns,平均优于 0.2 ns,采用估计所得的实时钟差进行PPP静态定位,其精度可达1 cm~2 cm[5]。李鹏等使用IGS中心公布的最终星历和快速星历进行测站坐标解算,最后二者的计算结果精度相当,且如果无法及时得到最终星历和快速星历,使用超快速星历可以达到分米级的定位精度[6],这将有益于精度要求不高的实时用户。

为了进一步满足实时用户的要求,IGS中心于2002年在渥太华举办了“针对实时”的主题研讨会,最后确定了实时服务的发展框架。……

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