广播星历更新对实时测速的影响分析

徐 运，郑 凯，郭 斐

(1. 天津市测绘院，天津 300381； 2. 武汉大学测绘学院，湖北 武汉 430079)

广播星历更新对实时测速的影响分析

徐 运1，郑 凯2，郭 斐2

(1. 天津市测绘院，天津 300381； 2. 武汉大学测绘学院，湖北 武汉 430079)

实时获取高精度的载体速度信息在科学研究和生产应用中都具有重要意义。采用TDCP方法可实时获取载体高精度的速度信息。利用传统就近原则选择广播星历数据块，会使得相邻历元所采用的星历数据块不统一，从而导致卫星轨道和钟差不连续。本文首先介绍了TDCP方法的基本原理；然后分析了星历更新引起的卫星轨道和钟差跳变的大小及其对参数估计的影响，并提出了改进的数据处理策略；最后通过实测数据验证了本文方法的可行性，结果表明静态模拟动态模式下单频实时测速精度可达1～3 mm/s。

TDCP；广播星历；单站实时测速；GPS

Abstract： Real-time precision velocity plays an important role in many fields. Time-difference carrier phase(TDCP)is an effective way to obtain the real-time velocity with high accuracy by differencing successive carrier phases.Thus,it will be affected by the discontinuity of satellite orbits and clocks caused by the updating of broadcast ephemeris.In this paper,we introduced the principle of TDCP at first.Then,we analyzed the spikes magnitude of orbits and clocks as well as their impact on velocity estimation.Finally,we proposed a new data processing strategy,unifying the broadcast ephemeris between successive epochs.A static test was conducted in real-time mode using single frequency GPS data,and the results showed that the accuracy of velocity estimation can reach 1～3 mm/s.

Keywords： TDCP;broadcast ephemeris;stand-alone real-time velocity estimation;GPS

获取实时高精度的载体速度信息在无人机、GPS/INS组合导航及精细农业等领域具有重要作用[1-3]。相较于雷达测速、光波测速等，GPS接收机具有价格低廉、操作简单等优势，因而被广泛应用。随着美国SA政策的取消，GPS卫星轨道和卫星钟差精度大幅提高，使得利用单台GPS接收机确定运动载体的速度成为可能[4]。目前，利用GPS技术获取高精度运动载体速度的方法主要有3种：①位置差分法，通过对连续的位置序列进行一次微分求解速度。该方法的缺陷在于对位置的精度要求较高，而实际测量中由于环境等因素的影响，模糊度参数往往难以固定，进而无法保证高精度的定位结果[5]。……