【摘要】文中详细介绍了 GN SS 精密单点定位技术的基本原理及在各领域
【关键词】GN SS;精密单点定位;大地测量
1.前言
精密单点定位是指利用全球若干地面跟踪站的 GNSS 观测数据计算出的精
密卫星轨道和卫星钟差,对单台 GNSS 接收机所采集的相位和伪距观测值进行定
位解算,利用这种预报的 GNSS 卫星的精密星历或事后的精密星历作为已知坐标
起算数据;同时利用某种方式得到的精密卫星钟差来替代用户 GNSS 定位观测值
方程中的卫星钟差参数;用户利用单台 GNSS 双频双码接收机的观测数据在数千
万平方公里乃至全球范围内的任意位置都可以 2- 4dm 级的精度,进行实时动态
定位或 2- 4cm 级的精度进行较快速的静态定位,精密单点定位技术是实现全球
精密实时动态定位与导航的关键技术,也是 GNSS 定位方面的前沿研究方向。
单点定位是利用卫星星历和一台接收机确定待定点在地固坐标系中绝对位
置的方法,其优点是一台接收机单独定位,观测组织和实施方便,数据处理简单。
缺点是精度主要受系统性偏差(卫星轨道、卫星钟差、大气传播延迟等)的影响,
定位精度低。应用领域:低精度导航、资源普查、军事等。对于单点定位的几何
描述,保持 GNSS 卫星钟同 GNSS 接收机钟同步;GNSS 卫星和接收机同时产生
相同的信号;采用相关技术获得信号传播时间;GNSS 卫星钟和 GNSS 接收机钟
难以保持严格同步,用相关技术获得的信号传播时间含有卫星钟和接收机钟同步
误差的影响。单点定位虽然是只需要一台接收机即可,但是单点定位的结果受卫
星星历误差、卫星钟差以及卫星信号传播过程中的大气延迟误差的影响较为显
著,故定位精度一般较差。
精密单点定位为技术针对单点定位中的影响,采用了精密星历和精密卫星钟
差、高精度的载波相位观测值以及较严密的数学模型的技术,如用户利用单台
GNSS 双频双码接收机的观测数据在数千万平方公里乃至全球范围内,点位平面
位置精度可达 1- 3cm,高程精度可达 2- 4cm,实时定位的精度可达分米级。
利用上述推导的观测模型,即可采用卡尔曼滤波的方法或最小二乘法进行非
差精密单点定位计算,在解算时,位置参数在静态情况下可以作为常未知数处理;
在未发生周跳或修复周跳的情况下,整周未知数当作常数处理,在发生周跳的情
况下,整周未知数当作一个新的常数参数进行处理;由于接收机钟较不稳定,且
存在着明显的随机抖动,因此将接收机钟差参数当作白噪声处理;而对流层影响
变化较为平缓,可以先利用 Saastamonen 或其他模型改正,再利用随机游走的方