精密单点定位

精密单点定位
精密单点定位(Precise Point Positioning,简称PPP)是一种利用全球若干地面跟踪站的GPS观测数据计算出的精密卫星轨道和卫星钟差,对单台GPS接收机所采集的相位和伪距观测值进行定位解算的方法。与RTK的移动式接收器定位方式不同,PPP使用一台接收器的非差分载波相位观测数据进行单点定位,通过精密卫星轨道和精密卫星钟差进行修正,可以达到厘米级的高精度。由于其高精度和使用范围不局限,包括南北两极或是大气层内的任意位置,PPP目前被很多相关领域所关注。

简介

精密单点定位技术(precise point positioning,PPP)采用单台GNSS接收机,利用国际GNSS服务组织(International GNSS Service,IGS)提供的精密星历和卫星钟差,基于载波相位观测值可实现毫米至分米级高精度定位。经过十多年的快速发展,GPS PPP的基本理论和实践问题已经得到了比较好的解决,已在高精度测量、低轨卫星定轨、航空测量、地表形变监测等领域取得了广泛的应用。
北斗卫星导航系统(BeiDou NavigationSatellite System,BDS)是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。截至2012年12月28日,BDS已有5颗GEO、5颗IGSO 和4颗MEO卫星在轨运行,初步形成了亚太地区的导航定位服务能力。随着北斗系统的逐步完善和发展,基于BDS的PPP技术吸引了国内外学者的广泛关注。采用“北斗卫星观测试验网”(BETS)实测数据和我国自主研制的精密数据处理软件PANDA,实现了北斗导航卫星系统静态PPP,研究成果显示BDS静态PPP定位精度达到厘米级。取得了水平和垂直方向12cm的静态北斗PPP结果,并指出该精度较低的原因是由于跟踪网的测站数较少,估计的北斗轨道和钟差产品精度较低所致。利用北京和武汉站一周的观测数据进行了BDS的静态和动态PPP试验,结果表明BDS静态单天解可达1~2cm、动态单天解可达4~6cm。此外,利用2个测站3天的观测数据,初步评估了GPS、BDS、GPS/BDS双频非组合PPP的定位性能。
然而,针对BDS PPP的试验结果大多只给出了少量单天解的结果,研究还不够全面和深入。在工程实践中,为了提高作业效率,高精度用户在很多应用场合只会观测数小时甚至更短的时间,此时BDS PPP能达到什么精度,以及为满足厘米精度的PPP定位,北斗用户最少需要观测多少时间,这些都还不是很清楚。北斗区域导航定位系统已经可向亚太地区提供被动式定位服务,PPP技术作为一种有效便捷的高精度定位技术,研究分析当前BDS PPP的定位性能,特别是其收敛速度和定位精度,具有重要的现实意义和应用价值。