實(shí)時監(jiān)測GNSS高精度定位服務(wù)系統(tǒng)質(zhì)量，保障定位精度
瀏覽量：0發(fā)布時間：2023-02-18 16:13:34
曾經(jīng)只能在科幻片中看到的高精度定位技術(shù)，隨著我國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的創(chuàng)新發(fā)展與進(jìn)步，正在走進(jìn)尋常百姓家中，深刻的改變了人們的生產(chǎn)生活方式。實(shí)時全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)精確定位服務(wù)通過提供精確的衛(wèi)星軌道和時鐘校正，拉近了空間距離，使用戶可以通過獨(dú)立的接收器實(shí)現(xiàn)實(shí)時厘米級定位，是目前被公認(rèn)為是最有前景的系統(tǒng)。同時，系統(tǒng)級的質(zhì)量監(jiān)控對于提供可靠的GNSS服務(wù)變得越來越重要。具體怎么回事，下面測繪玩家小編為您詳細(xì)介紹!
未來，GNSS高精度定位服務(wù)將在人們生產(chǎn)生活中應(yīng)用大規(guī)模的技術(shù)手段，而針對GNSS高精度定位服務(wù)的完好性監(jiān)測，正是系統(tǒng)用來警示風(fēng)險隱患、保障定位精度的一項(xiàng)科學(xué)措施。德國地學(xué)研究中心(GFZ)團(tuán)隊(duì)提出了一種基于質(zhì)量控制理論的利用監(jiān)測站網(wǎng)絡(luò)對實(shí)時衛(wèi)星軌道和時鐘產(chǎn)品進(jìn)行監(jiān)測的方法。研究證明了該方法的有效性和實(shí)用性，能夠準(zhǔn)確有效地檢測出問題衛(wèi)星。
前沿觀點(diǎn)
1、根據(jù)基于并行PPP處理線性殘差的“異常值”投票數(shù)檢測可能的問題衛(wèi)星。產(chǎn)品偏差由徑向、沿徑向和交叉方向的鐘差和軌道差表示，其中衛(wèi)星鐘差可以由徑向分量同化，以獲得更好的可估性。利用整個監(jiān)測站網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)在擴(kuò)展PPP模型中估計(jì)這些參數(shù)，并確定相應(yīng)的IUREs。根據(jù)監(jiān)測站網(wǎng)絡(luò)中的IUREs計(jì)算出質(zhì)量指標(biāo)，并與預(yù)先定義的閾值δ進(jìn)行比較。如果質(zhì)量指標(biāo)大于閾值δ，可向用戶發(fā)出衛(wèi)星產(chǎn)品警報。
2、采用分布均勻的監(jiān)測站網(wǎng)絡(luò)對產(chǎn)品偏差進(jìn)行估計(jì)，并利用監(jiān)測站參數(shù)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測。原則上，參數(shù)的可估性取決于監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，也就是說，監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的地理覆蓋范圍越大，可估性越好。雖然軌道徑向誤差主導(dǎo)視線測距誤差，但根據(jù)徑向誤差、沿軌誤差和橫向誤差對觀測值的貢獻(xiàn)因子分別為0.98、0.14和0.14，其他兩個方向的影響也不可忽略。
3、首先，監(jiān)測網(wǎng)內(nèi)所有監(jiān)測站坐標(biāo)固定在IGS每周解決方案中，對其并行進(jìn)行PPP數(shù)據(jù)處理。在PPP中采用QC方法來識別觀測異常值，并對檢測到的異常觀測值進(jìn)行降權(quán)，以消除其對PPP解決方案的影響。
4、然后，根據(jù)各測量站的觀測殘差，對問題衛(wèi)星進(jìn)行淘汰。
5、構(gòu)建正則方程，使用估計(jì)偏差生成質(zhì)量指標(biāo)。如果質(zhì)量指標(biāo)小于閾值δ，則將該衛(wèi)星從問題衛(wèi)星中排除，重新啟動投票步驟，尋找另一顆可能的問題衛(wèi)星。否則，使用估計(jì)乘積偏差更新觀測殘差，并保留衛(wèi)星記錄，與下一個可能的問題衛(wèi)星共同估計(jì)。迭代運(yùn)行過程直到?jīng)]有衛(wèi)星被投票步驟選中。最后，將問題衛(wèi)星的質(zhì)量報警信息發(fā)送給用戶。同樣的過程將在下一個epoch重新啟動。
6、通過20天質(zhì)量檢測檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)，質(zhì)量監(jiān)測方法可以有效地檢測出大多數(shù)問題衛(wèi)星，漏檢率4×10−6，虛警率1.2×10−5，平均TTA為4.47 s。
7、通過一個成功的探測案例證明估計(jì)偏差和最終比較結(jié)果的一致性強(qiáng)。在典型事件中，兩個衛(wèi)星在軌道和時鐘產(chǎn)品上都有較大的偏差。通過比較實(shí)時產(chǎn)品和GBM最終產(chǎn)品，仔細(xì)研究了產(chǎn)品偏差。估計(jì)的產(chǎn)品偏差與實(shí)時產(chǎn)品和最終產(chǎn)品的比較結(jié)果有很好的一致性，當(dāng)質(zhì)量指標(biāo)大于0.2m時立即報警。
8、通過質(zhì)量監(jiān)測，在用戶級PPP數(shù)據(jù)處理中可以排除來自問題衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù)。以北、東、上35個站點(diǎn)的位置差相對于地面真實(shí)值的均方根(RMS)計(jì)算的PPP結(jié)果可從2.5 cm、4.0 cm和6.2 cm降低到2.2 cm、3.2 cm和4.5 cm，分別提高了12%、10%和27%。
以上就是小編分享的關(guān)于GNSS高精度定位服務(wù)系統(tǒng)質(zhì)量監(jiān)測研究方法證明的相關(guān)觀點(diǎn)了，你掌握了嗎？如今的GNSS系統(tǒng)，已經(jīng)具備提供全方位、全天候、高精度、高速率定位導(dǎo)航服務(wù)的能力。GNSS，未來可期!
未來，GNSS高精度定位服務(wù)將在人們生產(chǎn)生活中應(yīng)用大規(guī)模的技術(shù)手段，而針對GNSS高精度定位服務(wù)的完好性監(jiān)測，正是系統(tǒng)用來警示風(fēng)險隱患、保障定位精度的一項(xiàng)科學(xué)措施。德國地學(xué)研究中心(GFZ)團(tuán)隊(duì)提出了一種基于質(zhì)量控制理論的利用監(jiān)測站網(wǎng)絡(luò)對實(shí)時衛(wèi)星軌道和時鐘產(chǎn)品進(jìn)行監(jiān)測的方法。研究證明了該方法的有效性和實(shí)用性，能夠準(zhǔn)確有效地檢測出問題衛(wèi)星。
前沿觀點(diǎn)
1、根據(jù)基于并行PPP處理線性殘差的“異常值”投票數(shù)檢測可能的問題衛(wèi)星。產(chǎn)品偏差由徑向、沿徑向和交叉方向的鐘差和軌道差表示，其中衛(wèi)星鐘差可以由徑向分量同化，以獲得更好的可估性。利用整個監(jiān)測站網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)在擴(kuò)展PPP模型中估計(jì)這些參數(shù)，并確定相應(yīng)的IUREs。根據(jù)監(jiān)測站網(wǎng)絡(luò)中的IUREs計(jì)算出質(zhì)量指標(biāo)，并與預(yù)先定義的閾值δ進(jìn)行比較。如果質(zhì)量指標(biāo)大于閾值δ，可向用戶發(fā)出衛(wèi)星產(chǎn)品警報。
2、采用分布均勻的監(jiān)測站網(wǎng)絡(luò)對產(chǎn)品偏差進(jìn)行估計(jì)，并利用監(jiān)測站參數(shù)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測。原則上，參數(shù)的可估性取決于監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，也就是說，監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的地理覆蓋范圍越大，可估性越好。雖然軌道徑向誤差主導(dǎo)視線測距誤差，但根據(jù)徑向誤差、沿軌誤差和橫向誤差對觀測值的貢獻(xiàn)因子分別為0.98、0.14和0.14，其他兩個方向的影響也不可忽略。
3、首先，監(jiān)測網(wǎng)內(nèi)所有監(jiān)測站坐標(biāo)固定在IGS每周解決方案中，對其并行進(jìn)行PPP數(shù)據(jù)處理。在PPP中采用QC方法來識別觀測異常值，并對檢測到的異常觀測值進(jìn)行降權(quán)，以消除其對PPP解決方案的影響。
4、然后，根據(jù)各測量站的觀測殘差，對問題衛(wèi)星進(jìn)行淘汰。
5、構(gòu)建正則方程，使用估計(jì)偏差生成質(zhì)量指標(biāo)。如果質(zhì)量指標(biāo)小于閾值δ，則將該衛(wèi)星從問題衛(wèi)星中排除，重新啟動投票步驟，尋找另一顆可能的問題衛(wèi)星。否則，使用估計(jì)乘積偏差更新觀測殘差，并保留衛(wèi)星記錄，與下一個可能的問題衛(wèi)星共同估計(jì)。迭代運(yùn)行過程直到?jīng)]有衛(wèi)星被投票步驟選中。最后，將問題衛(wèi)星的質(zhì)量報警信息發(fā)送給用戶。同樣的過程將在下一個epoch重新啟動。
6、通過20天質(zhì)量檢測檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)，質(zhì)量監(jiān)測方法可以有效地檢測出大多數(shù)問題衛(wèi)星，漏檢率4×10−6，虛警率1.2×10−5，平均TTA為4.47 s。
7、通過一個成功的探測案例證明估計(jì)偏差和最終比較結(jié)果的一致性強(qiáng)。在典型事件中，兩個衛(wèi)星在軌道和時鐘產(chǎn)品上都有較大的偏差。通過比較實(shí)時產(chǎn)品和GBM最終產(chǎn)品，仔細(xì)研究了產(chǎn)品偏差。估計(jì)的產(chǎn)品偏差與實(shí)時產(chǎn)品和最終產(chǎn)品的比較結(jié)果有很好的一致性，當(dāng)質(zhì)量指標(biāo)大于0.2m時立即報警。
8、通過質(zhì)量監(jiān)測，在用戶級PPP數(shù)據(jù)處理中可以排除來自問題衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù)。以北、東、上35個站點(diǎn)的位置差相對于地面真實(shí)值的均方根(RMS)計(jì)算的PPP結(jié)果可從2.5 cm、4.0 cm和6.2 cm降低到2.2 cm、3.2 cm和4.5 cm，分別提高了12%、10%和27%。
以上就是小編分享的關(guān)于GNSS高精度定位服務(wù)系統(tǒng)質(zhì)量監(jiān)測研究方法證明的相關(guān)觀點(diǎn)了，你掌握了嗎？如今的GNSS系統(tǒng)，已經(jīng)具備提供全方位、全天候、高精度、高速率定位導(dǎo)航服務(wù)的能力。GNSS，未來可期!
