多种环境下GNSS-RTK监测噪声特性分析
2021-06-19于丽娜
陈 刚,于丽娜
(1.中海石油技术检测有限公司,天津 300452;2.天津大学 建筑工程学院,天津 300350)
0 引言
新兴的全球卫星导航系统(global navigation satellite system, GNSS),由于具备自动化程度高,受环境影响小,支持全天候监测,可直接获取三维坐标信息等诸多优势,目前已广泛应用于遥感、测绘、工程结构变形监测等诸多领域。实时动态差分(real time kinematic, RTK)是一种基于载波相位双差模型进行定位的技术,RTK模式下,GNSS监测具有较高的精度[1-3]。随着星座系统的完善和设备采样频率的提升,GNSS-RTK技术能够提供更加安全可靠的监测数据。
然而,由于多路径误差在测站间不具相关性,无法通过差分方式消除,多路径效应成为影响GNSS-RTK监测精度的主要因素。基于多路径误差的周期重复特性,人们尝试构建误差修正模型进行恒星日滤波,对削弱多路径效应具有良好效果[4-6]。但是,在实际的工程监测中,周边环境随时可能发生改变,导致GNSS-RTK监测难以获取精准的误差修正模型。此外,GNSS-RTK监测精度还受仪器内部噪声的干扰。研究表明,仪器内部噪声呈现明显的高斯白噪声特性[7]。文献[8-9]通过经验模态分解(empirical mode decomposition, EMD)算法,获取固有模式函数(intrinsic mode function, IMF),基于白噪声分量的能量密度与其平均周期的乘积为常量这一特性,筛选IMF分量进而实现白噪声与多路径误差分离,这为本次研究提供了参考借鉴。为了提升GNSS-RTK监测精度,需要充分了解其误差特性,并考虑监测环境的影响。为此,本文提出一种改进的噪声分解算法,对GSSS-RTK监测噪声信号进行分解,从而实现多路径误差与仪器内部噪声分离。……
