《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于GAMP的實(shí)時(shí)PPP軟件實(shí)現(xiàn)及性能分析
2022年電子技術(shù)應(yīng)用第2期
劉 亞1，2，何文濤1，3，張 潔1，2
1.中國(guó)科學(xué)院微電子研究所，北京100029；2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京100049； 3.杭州中科微電子有限公司，浙江 杭州310053
摘要： 針對(duì)GAMP精密單點(diǎn)定位解算軟件現(xiàn)階段無(wú)法進(jìn)行實(shí)時(shí)定位解算的問(wèn)題，分析和研究了軟件中事后精密單點(diǎn)定位算法的原理和流程，對(duì)比實(shí)時(shí)及事后精密單點(diǎn)定位數(shù)據(jù)來(lái)源和處理方式的不同，結(jié)合現(xiàn)有的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理軟件的處理方式，在GAMP的基礎(chǔ)上增加了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流接收及預(yù)處理模塊，同時(shí)將衛(wèi)星精密軌道及鐘差的來(lái)源從事后精密星歷文件轉(zhuǎn)向廣播星歷結(jié)合實(shí)時(shí)改正數(shù)的方式。分別通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接收四測(cè)站衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)以及UBLOX-F9T模塊接收數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)精密單點(diǎn)定位可以發(fā)現(xiàn)，靜態(tài)實(shí)時(shí)精密單點(diǎn)定位精度可達(dá)厘米級(jí)，動(dòng)態(tài)可達(dá)分米級(jí)，滿足了實(shí)時(shí)定位解算需求。
中圖分類號(hào)： TN961；TP311
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.211514
中文引用格式： 劉亞，何文濤，張潔. 基于GAMP的實(shí)時(shí)PPP軟件實(shí)現(xiàn)及性能分析[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2022，48(2)：55-59，64.
英文引用格式： Liu Ya，He Wentao，Zhang Jie. Implementation and performance analysis of real time PPP software based on GAMP[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(2)：55-59，64.
Implementation and performance analysis of real time PPP software based on GAMP
Liu Ya1，2，He Wentao1，3，Zhang Jie1，2
1.Institute of Microelectronics of Chinese Academy of Science，Beijing 100029，China； 2.University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China； 3.Hangzhou Zhongke Microelectronics Co.，Ltd.，Hangzhou 310053，China
Abstract： Aiming at the problem that GAMP software lacks the function of real-time precise point positioning at this stage, this paper analyzes and studies the principle and process of the post precise point positioning algorithm in the software, compares the different data sources and processing methods of the real-time and post precise point positioning, and combines with the processing method of existing real-time data processing software. On the basis of GAMP, a real-time data stream receiving and preprocessing module is added. At the same time, the source of satellite precise orbit and clock bias changes from post precise ephemeris file to broadcast ephemeris combined with real-time corrections. Through the real-time precise point positioning experiment of four stations and UBLOX-F9T module, it can be found that the static real-time precision point positioning accuracy can reach centimeter level and the dynamic accuracy can reach decimeter level, which meets the needs of real-time precise point positioning.
Key words : real-time PPP；real-time data stream；NTRIP protocol；UBLOX protocol；combined SSR

0 引言

    精密單點(diǎn)定位(Precise Point Positioning，PPP)利用衛(wèi)星觀測(cè)及導(dǎo)航數(shù)據(jù)，事后精密星歷等可在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高精度定位[1]，相較于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)(Real-Time Kinematic，RTK)技術(shù)[2]擺脫了參考站的束縛，可以適用于更多的測(cè)量環(huán)境。

    目前事后PPP在函數(shù)模型以及定位解算策略上都比較成熟，不過(guò)對(duì)于PPP實(shí)時(shí)化應(yīng)用卻顯得不太穩(wěn)定。現(xiàn)如今精密單點(diǎn)定位應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，包括衛(wèi)星定位、地震監(jiān)測(cè)、大氣誤差反演及空間環(huán)境探測(cè)等[3]。對(duì)于大部分領(lǐng)域的應(yīng)用，PPP的實(shí)時(shí)化必不可少，而限制實(shí)時(shí)PPP性能最主要的原因就來(lái)自于精密星歷。

    2007年國(guó)際全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System，GNSS)服務(wù)組織(International GNSS Service，IGS)啟動(dòng)了實(shí)時(shí)項(xiàng)目(IGS Real-Time Pilot Project，IGS-RTPP），2013年4月1日起利用全球?qū)崟r(shí)跟蹤網(wǎng)采集的GNSS數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)估計(jì)軌道及鐘差改正數(shù)以空間狀態(tài)表示(State Space Representation，SSR)形式，通過(guò)國(guó)際海運(yùn)事業(yè)無(wú)線電技術(shù)委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議(Radio Technical Commission for Maritime services，RTCM)編碼，基于RTCM網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議(Network Transport of RTCM via the Internet Protocol，NTRIP)向全球用戶播發(fā)[4]。對(duì)于實(shí)時(shí)PPP，可以通過(guò)廣播星歷結(jié)合SSR改正獲得實(shí)時(shí)精密星歷來(lái)進(jìn)行高精度定位解算[5]。目前已有的處理實(shí)時(shí)PPP軟件有RTKLIB[6]和BNC[7]等，不過(guò)在PPP處理策略或配置選擇上沒(méi)有GAMP軟件豐富，但是GAMP是事后PPP處理軟件，所以本文在GAMP軟件的基礎(chǔ)上增加了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接收及處理模塊，完成了實(shí)時(shí)PPP軟件的搭建，驗(yàn)證了其處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)PPP定位解算的功能。




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作者信息：

劉  亞1，2，何文濤1，3，張  潔1，2

(1.中國(guó)科學(xué)院微電子研究所，北京100029；2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京100049；

3.杭州中科微電子有限公司，浙江 杭州310053)




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