面向北斗单历元分米级定位的ARAIM保护水平计算方法

精密定位的质量控制和完好性评估是实时全球卫星导航系统(GNSS)导航应用不可或缺的环节,尤其是在GNSS易受损害的城市峡谷等场景下,这种需求更加迫切.广域精密单点定位(PPP)瞬时分米级定位,利用GNSS三频信号形成的两个宽巷观测值可以实现单点单历元分米级定位.然而,在城市复杂环境中,反射信号、严重多路径以及其他信号干扰对定位造成的影响无法准确评估与识别,限制了PPP瞬时分米级单点定位的应用.完好性概念中的高级接收机自主完好性监测(ARAIM)可以计算用户定位误差最小置信区间的上限保护水平(PL)以评估定位有效性,可经过一定改进用于PPP瞬时定位的质量控制.针对当前ARAIM中计算PL的误差模型难以适应高精度定位需求的问题,提出了一种改进的ARAIM PL算法,称其为BARAIM(Back Advanced Receiver Autonomous Integrity Monitoring).使用PPP三频组合观测值残差对ARAIM权与误差模型进行修正以计算PL.基于不同复杂程度的环境下采集的车载数据对算法进行了验证,对PL的改进情况以及导航的可用性提升情况进行评估.结果表明:在不同环境下,基于改进的B-ARAIM算法得到的PL,相比传统方法得到的PL更符合城市定位的需要,将PL降低了30%~70%.此方法有助于将ARAIM算法应用在高精度GNSS定位领域.

PPP-B2b常数偏差实时改正后的多频单历元定位

针对PPP-B2b钟差产品存在纳秒级钟差常数偏差,且此常数偏差对PPP-B2b单历元定位存在较大影响的问题,该文通过分析PPP-B2b钟差及轨道精度确定了PPP-B2b常数偏差的存在,提出了一种利用卫星UDP产品构造北斗四频AFIF高精度观测值实时估计PPP-B2b常数偏差的算法,并进一步分析了估计值对于PPP-B2b单历元定位能力的提升。本文验证了卫星各弧段内不同测站所估计的常数偏差值的一致性,彼此之间差异约0.15ns,使用常数偏差估计值改正后,在E、N、U方向上的单历元定位可分别实现0.1802、0.1355和0.5207m的定位精度。上述实验结果表明,使用上述算法估计的常数偏差值相对于不加改正可大幅度提升PPP-B2b单历元定位精度,定位能力与精密星历精度相仿,实现了PPP-B2b实时单历元分米级定位。