精密單點定位
編輯精密單點定位(PPP)是一種全球導航衛星系統(GNSS)定位方法,可以計算非常精確的位置,在良好條件下誤差小至幾厘米。 PPP 結合了幾種相對復雜的 GNSS 位置細化技術,可與接近消費級的硬件一起使用,以產生接近測量級的結果。 PPP 使用單個 GNSS 接收器,這與標準 RTK 方法不同,標準 RTK 方法使用現場臨時固定的基站接收器以及相對較近的移動接收器。 PPP 方法與 DGNSS 定位方法有些重疊,DGNSS 定位方法使用xxx參考站來量化系統誤差。
方法
編輯PPP 依賴于兩個一般的信息來源:直接觀測和星歷表。
直接觀測值是 GPS 接收器可以自行測量的數據。 PPP 的一個直接可觀察值是載波相位,即不僅是 GNSS 信號中編碼的定時消息,而且還包括該信號的波在給定時刻是上升還是下降。 粗略地說,相位可以被認為是給定 GNSS 衛星和接收器之間的波數中小數點后的數字。 就其本身而言,相位測量甚至無法得出大致位置,但一旦其他方法將位置估計縮小到與單個波長對應的直徑(大約 20 厘米)以內,相位信息就可以改進估計。
另一個重要的可直接觀察到的是不同頻率的 GNSS 信號之間的差異延遲。 這很有用,因為位置誤差的一個主要來源是 GNSS 信號在電離層中減慢方式的可變性,而電離層受太空天氣的影響相對難以預測。 電離層是分散的,這意味著不同頻率的信號會被不同程度地減慢。 通過測量不同頻率信號之間的延遲差異,接收器軟件(或稍后的后處理)可以建模和消除任何頻率的延遲。 這個過程只是近似的,并且仍然存在非分散的延遲源(特別是來自對流層中四處移動的水蒸氣),但它顯著提高了精度。
星歷表是 GNSS 衛星軌道的精確測量值,由大地測量界(國際 GNSS 服務和其他公共和私人組織)利用全球地面站網絡進行。 衛星導航的工作原理是衛星在任何給定時間的位置都是已知的,但實際上,微流星體撞擊、太陽輻射壓力的變化等意味著軌道無法完全預測。 衛星廣播的星歷表是較早的預報,長達數小時之久,并且不如經過仔細處理的衛星實際位置觀測結果準確(最多幾米)。 因此,如果 GNSS 接收器系統存儲原始觀測值,則稍后可以根據比 GNSS 消息中更準確的星歷表處理它們,從而產生比標準實時計算更準確的位置估計。 這種后處理技術長期以來一直是需要高精度的 GNSS 應用的標準。 最近,諸如 APPS(美國宇航局噴氣推進實驗室的自動精確定位服務)等項目已開始在互聯網上以極低的延遲發布改進的星歷表。 PPP 使用這些流近乎實時地應用與過去在后處理中完成的相同類型的校正。
應用
編輯精確定位越來越多地應用于機器人、自主導航、農業、建筑和采礦等領域。
與傳統的消費者 GNSS 方法相比,PPP 的主要弱點是它需要更多的處理能力,需要外部星歷校正流,并且需要一些時間(最多幾十分鐘)才能完全準確地收斂。 這使得它對車隊跟蹤等應用相對沒有吸引力,在這些應用中,厘米級精度通常不值得額外的復雜性,而在機器人等領域更有用,在這些領域可能已經假設了機載處理能力和頻繁的數據傳輸。
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