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BDS-3精密单点定位在铁路勘测中的应用研究

朱昀, 冯威, 王国祥, 郑子天, 潘佩芬

朱昀, 冯威, 王国祥, 郑子天, 潘佩芬. BDS-3精密单点定位在铁路勘测中的应用研究[J]. 铁路计算机应用, 2022, 31(9): 14-19. DOI: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.09.03
引用本文: 朱昀, 冯威, 王国祥, 郑子天, 潘佩芬. BDS-3精密单点定位在铁路勘测中的应用研究[J]. 铁路计算机应用, 2022, 31(9): 14-19. DOI: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.09.03
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ZHU Yun, FENG Wei, WANG Guoxiang, ZHENG Zitian, PAN Peifen. BDS-3 precise point positioning applied to railway survey[J]. Railway Computer Application, 2022, 31(9): 14-19. DOI: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.09.03
Citation: ZHU Yun, FENG Wei, WANG Guoxiang, ZHENG Zitian, PAN Peifen. BDS-3 precise point positioning applied to railway survey[J]. Railway Computer Application, 2022, 31(9): 14-19. DOI: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.09.03
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BDS-3精密单点定位在铁路勘测中的应用研究

  • 1.

    西南交通大学　地球科学与环境工程学院，成都　611756

  • 2.

    中铁二院工程集团有限责任公司　测绘工程设计研究院，成都　610031

  • 3.

    中国铁道科学研究院集团有限公司　电子计算技术研究所，北京　100081

基金项目: 中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划重大课题（K2020X017）
详细信息
    作者简介:

    朱　昀，在读硕士研究生

    王国祥，高级工程师

  • 中图分类号:  U212.2 : P228.4 : TP39

BDS-3 precise point positioning applied to railway survey

  • 1.

    Faculty of Geosciences and Environmental Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu　 611756, China

  • 2.

    Institute of Surveying and Mapping Engineering Design and Research, China Railway Eryuan Engineering Group Co. Ltd., Chengdu　610031, China

  • 3.

    Institute of Computing Technologies, China Academy of Railway Sciences, Beijing　100081, China

摘要

    摘要
  • 摘要: 为研究第三代北斗卫星导航系统（BDS -3，BeiDou Navigation Satellite System-3 ）精密单点定位技术（PPP ，Precise Point Positioning）在铁路勘测应用中的可行性，文章推导了BDS-3任意双频非差非组合PPP通用函数模型，并采用该模型对BDS-3卫星B1I、B3I、B1C和B2a信号形成的5种双频组合进行PPP解算和性能分析，利用某铁路观测数据，对BDS-3进行PPP解算。结果表明， 所有观测时段内可见卫星数约为7～11颗，空间位置精度因子（PDOP，Position Dilution of Precision）值约为2.0，可见卫星数较多，且空间几何分布良好；在静态和仿动态解算模式下，在水平和高程方向均可实现厘米级的定位精度。该研究可为BDS-3精密单点定位技术在铁路勘察中的应用提供参考。
    Abstract: In order to study the feasibility of BeiDou Navigation Satellite System (BDS)-3 Precise Point Positioning (PPP) in railway survey application, this paper used BDS-3 satellite observation data to deduce BDS-3 arbitrary dual-frequency undifferenced and uncombined PPP universal function model. By using this model, the paper carried out the PPP solutions and performance analysis of five dual-frequency combinations formed by BDS-3 satellite signals B1I, B3I, B1C and B2a, and used a railway observation data to calculate BDS-3 PPP. The results show that the number of visible satellites is about 7~11, and the spatial Position Dilution of Precision (PDOP) is about 2.0 during the observation period. The number of visible satellites is large and the spatial geometry distribution is good. BDS-3 can achieve centimeter-level positioning accuracy in both horizontal and elevation directions in static and pseudo-dynamic solution modes. This study can provide reference for the application of BDS-3 precision point positioning technology in railway survey.
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  • 图  1   12个测站可见卫星数和PDOP值分布

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    图  2   5种双频组合下12个测站单天静态解平均RMSE

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    图  3   5种双频组合下12个测站动态解平均RMSE

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    图  4   控制点卫星可见数与PDOP值

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    图  5   控制点静态（左）和仿动态（右）定位偏差序列及不同观测时长定位精度

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    表  1   5种双频组合12个测站静态解平均RMSE和收敛时间

    组合频点定位精度RMSE/cm收敛时间/min
    ENU
    B1I/B3I1.41.02.237
    B1C/B2a1.91.42.6103
    B3I/B1C1.71.46.272
    B3I/B2a2.71.78.0205
    B1I/B2a2.01.52.587
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    表  2   5种双频组合12个测站动态解平均RMSE和收敛时间

    组合频点定位精度RMSE/cm收敛时间/min
    ENU
    B1I/B3I3.02.75.749
    B1C/B2a5.74.812.8182
    B3I/B1C3.73.010.9126
    B3I/B2a18.915.632.6332
    B1I/B2a5.85.612.1194
    下载: 导出CSV
    • 参考文献(11)
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    [6] 郭树人,蔡洪亮,孟轶男,等. 北斗三号导航定位技术体制与服务性能 [J]. 测绘学报,2019,48(7):810-821.
    [7]

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    • 施引文献(6)

  • 期刊类型引用(1)

    1. 谭飞刚，余志立，刘开元，李汀. 车载单目摄像机下地铁轨行区检测与提取. 铁道标准设计. 2022(09): 74-77 . 百度学术

    其他类型引用(5)

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出版历程
  • 收稿日期:  2022-02-28
  • 刊出日期:  2022-09-28

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