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[摘要]介绍了精密单点定位技术的定位原理，分析了对其定位精度影响的误差源，应用TriP（1.0）软件对IGS观测站进行数据处理，得出了其定位精度可靠性。
[关键词]精密单点定位（PPP） 原理分析 精度可靠性分析
[中图分类号] P228.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-6-158-1
1绪论
精密单点定位（Precise Point Positioning， PPP）技术由美国喷气推进实验室（JPL）的Zumberge 于1997年提出。该技术的思路非常简单，在GPS定位中，主要的误差来源于三类，即轨道误差、卫星钟差和电离层延时。如果采用双频接收机，可以利用LC相位组合，消除电离层延时的影响。如果选择地心地固系表示卫星轨道，计算的参考框架同为地心地固系，可以消去观测方程中的地球自转参数。本文应用武汉大学研制的TriP（1.0）软件，通过对IGS提供的GPS原始观测数据进行数据处理，解算出时间系列，通过对其进行分析，得出了其定位的精度可靠性。
2精密单点定位技术的定位原理
精密单点定位技术（PPP）利用全球若干地面跟踪站的GPS 观测数据计算出的精密卫星轨道和卫星钟差， 对单台GPS 接收机所采集的相位和伪距观测值进行定位解算。利用这种预报的GPS 卫星的精密星历或事后的精密星历作为已知坐标起算数据； 同时利用某种方式得到的精密卫星钟差来替代用户GPS 定位观测值方程中的卫星钟差参数。在精密单点定位中，一般是利用IGS的精密卫星钟差估计值消去卫星钟差项，并且采用双频观测值消除电离层影响，其观测值误差方程如下：
式中：A为相应的设计矩阵，L（i）为相应的观测值减去概略理论计算值得到的常数项，X（i）为待估计参数，其中x、y、z为三维位置参数，δt 为接收机钟差参数、 δρzd为对流层延迟参数、 Nj为整周未知数参数。利用上述推导的观测模型，即可采用卡尔曼滤波的方法或最小二乘法进行非差精密单点定位计算，在解算时，位置参数在静态情况下可以作为常未知数处理；在发生周跳的情况下，整周未知数当作一个新的常数参数进行处理；对流层影响选用Saastamonen或其他模型改正，再利用随机游走的方法估计其残余影响。
3精密单点定位精度可靠性分析
本文观测数据采用IGS机构提供的GPS静态观测数据，数据采样率为30s，每24小时为保存单元，选取了从2004年到2013年时间段的观测数据，将观测数据转为标准RINEX格式的数据文件，利用对应的事后精密星历文件与精密钟差文件，采用武汉大学研制的TriP（1.0）软件进行精密单点定位计算，结果如下：
由表1和上图可以看出，精密单点定位技术完全可以达到±1～±5cm的后处理精度，且精度的稳定性较好。由于精密单点定位技术可不受作业距离的限制及不需要基准站，采用单台双频GPS接收机就可进行作业，可大大提高GPS接收机利用效率及作业功效。
4结论
采用精密单点定位技术，利用单站GPS就可以达到几个厘米的精度，与传统GPS定位模式，如GPS基线和RTK技术相比，其作業不受作业距离限制、不需要基准站支持，这无疑大大提高了高精度定位作业的灵活性，降低了作业成本，在RTK作业盲区、精密海洋工程测量、海岸线测量、海洋测量、大面积航空摄影测量、土地测量等方面具有较广泛的应用。
参考文献
[1]徐绍铨，张海华，杨志强，王泽民.GPS测量原理及应（第三版）[M].武汉大学出版社.2009.
[2]郝明，王庆良，崔笃信.GPS精密单点定位快速收敛方法研究[J].大地测量与地球动.2009，29（2）：88-99.
[3]吴江飞，黄珹.GPS精密单点定位模型及其应用分析[J].大地测量与地球动力学.2008，28（1）：96-100.
[4]延陆军.GPS-RTK技术在矿山测绘中的应用[J].山西科技.2012，27（1）：33-34.
[关键词]精密单点定位（PPP） 原理分析 精度可靠性分析
[中图分类号] P228.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-6-158-1
1绪论
精密单点定位（Precise Point Positioning， PPP）技术由美国喷气推进实验室（JPL）的Zumberge 于1997年提出。该技术的思路非常简单，在GPS定位中，主要的误差来源于三类，即轨道误差、卫星钟差和电离层延时。如果采用双频接收机，可以利用LC相位组合，消除电离层延时的影响。如果选择地心地固系表示卫星轨道，计算的参考框架同为地心地固系，可以消去观测方程中的地球自转参数。本文应用武汉大学研制的TriP（1.0）软件，通过对IGS提供的GPS原始观测数据进行数据处理，解算出时间系列，通过对其进行分析，得出了其定位的精度可靠性。
2精密单点定位技术的定位原理
精密单点定位技术（PPP）利用全球若干地面跟踪站的GPS 观测数据计算出的精密卫星轨道和卫星钟差， 对单台GPS 接收机所采集的相位和伪距观测值进行定位解算。利用这种预报的GPS 卫星的精密星历或事后的精密星历作为已知坐标起算数据； 同时利用某种方式得到的精密卫星钟差来替代用户GPS 定位观测值方程中的卫星钟差参数。在精密单点定位中，一般是利用IGS的精密卫星钟差估计值消去卫星钟差项，并且采用双频观测值消除电离层影响，其观测值误差方程如下：
式中：A为相应的设计矩阵，L（i）为相应的观测值减去概略理论计算值得到的常数项，X（i）为待估计参数，其中x、y、z为三维位置参数，δt 为接收机钟差参数、 δρzd为对流层延迟参数、 Nj为整周未知数参数。利用上述推导的观测模型，即可采用卡尔曼滤波的方法或最小二乘法进行非差精密单点定位计算，在解算时，位置参数在静态情况下可以作为常未知数处理；在发生周跳的情况下，整周未知数当作一个新的常数参数进行处理；对流层影响选用Saastamonen或其他模型改正，再利用随机游走的方法估计其残余影响。
3精密单点定位精度可靠性分析
本文观测数据采用IGS机构提供的GPS静态观测数据，数据采样率为30s，每24小时为保存单元，选取了从2004年到2013年时间段的观测数据，将观测数据转为标准RINEX格式的数据文件，利用对应的事后精密星历文件与精密钟差文件，采用武汉大学研制的TriP（1.0）软件进行精密单点定位计算，结果如下：
由表1和上图可以看出，精密单点定位技术完全可以达到±1～±5cm的后处理精度，且精度的稳定性较好。由于精密单点定位技术可不受作业距离的限制及不需要基准站，采用单台双频GPS接收机就可进行作业，可大大提高GPS接收机利用效率及作业功效。
4结论
采用精密单点定位技术，利用单站GPS就可以达到几个厘米的精度，与传统GPS定位模式，如GPS基线和RTK技术相比，其作業不受作业距离限制、不需要基准站支持，这无疑大大提高了高精度定位作业的灵活性，降低了作业成本，在RTK作业盲区、精密海洋工程测量、海岸线测量、海洋测量、大面积航空摄影测量、土地测量等方面具有较广泛的应用。
参考文献
[1]徐绍铨，张海华，杨志强，王泽民.GPS测量原理及应（第三版）[M].武汉大学出版社.2009.
[2]郝明，王庆良，崔笃信.GPS精密单点定位快速收敛方法研究[J].大地测量与地球动.2009，29（2）：88-99.
[3]吴江飞，黄珹.GPS精密单点定位模型及其应用分析[J].大地测量与地球动力学.2008，28（1）：96-100.
[4]延陆军.GPS-RTK技术在矿山测绘中的应用[J].山西科技.2012，27（1）：33-34.