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论海底大地控制点GNSS/A定位联合平差方法的原理和应用

王振杰 孙振 赵爽 聂志喜 张世美

王振杰, 孙振, 赵爽, 聂志喜, 张世美. 论海底大地控制点GNSS/A定位联合平差方法的原理和应用[J]. 全球定位系统, 2023, 48(5): 8-14. doi: 10.12265/j.gnss.2023059
引用本文: 王振杰, 孙振, 赵爽, 聂志喜, 张世美. 论海底大地控制点GNSS/A定位联合平差方法的原理和应用[J]. 全球定位系统, 2023, 48(5): 8-14. doi: 10.12265/j.gnss.2023059
WANG Zhenjie, SUN Zhen, ZHAO Shuang, NIE Zhixi, ZHANG Shimei. On the principle and applications of the joint adjustment method for GNSS/A positioning of the underwater geodetic control point[J]. GNSS World of China, 2023, 48(5): 8-14. doi: 10.12265/j.gnss.2023059
Citation: WANG Zhenjie, SUN Zhen, ZHAO Shuang, NIE Zhixi, ZHANG Shimei. On the principle and applications of the joint adjustment method for GNSS/A positioning of the underwater geodetic control point[J]. GNSS World of China, 2023, 48(5): 8-14. doi: 10.12265/j.gnss.2023059

论海底大地控制点GNSS/A定位联合平差方法的原理和应用(特邀文章)

doi: 10.12265/j.gnss.2023059
基金项目: 国家自然科学基金面上项目(42174020);崂山实验室(LSKJ202205101);国家重点研发计划课题(2021YFB3901304)
详细信息
    作者简介:

    王振杰:(1968—),男,博士,教授,研究方向为海洋导航定位

    孙振:(1991—),男,博士生,研究方向为浅海水下载体导航定位技术研究

    赵爽:(1992—),女,博士后,研究方向为GNSS/A水下高精度定位技术研究

    通讯作者:

    王振杰 E-mail: sdwzj@upc.edu.cn

  • 中图分类号: P228

On the principle and applications of the joint adjustment method for GNSS/A positioning of the underwater geodetic control point(Invited)

  • 摘要: 为分析海面换能器位置误差对海底大地控制点定位精度的影响规律,我们提出了GNSS声学(GNSS/Acoustic,GNSS/A )定位联合平差(joint adjustment, JA)方法. 针对联合平差方法理论证明不足及无深海数据验证的问题,本文进一步阐述了联合平差方法的原理,给出了联合平差方法严密的优越性证明和精度评定公式. 最后采用松花湖数据和南海数据进行验证,联合平差方法可以提高传统GNSS/A方法2%~26%的定位精度,展示联合平差方法在湖区和深海区的应用效果.

     

  • 图  1  GNSS/A声学定位系统示意图

    图  2  湖底地形图和声速剖面图

    图  3  两种定位方法的残差比较图

    图  4  走航船采集的数据

    图  5  两种定位方法的残差比较图和残差直方图

    表  1  海底应答器定位结果与精度统计 m

    PRN 方法 海底应答器定位结果 偏差_U RMS
    E N U E N U
    C02 LS 315690.3981 4841955.1130 −60.7708 0.0291 0.0164 0.0166 0.0061
    JA 315690.3985 4841955.1128 −60.7718 0.0284 0.0157 0.0160 0.0058
    C04 LS 315697.7689 4841835.0949 −59.8797 0.2642 0.0148 0.0150 0.0073
    JA 315697.7938 4841835.0788 −59.9355 0.2105 0.0096 0.0098 0.0051
    C08 LS 315736.3626 4841896.6657 −60.2694 0.1051 0.0158 0.0145 0.0057
    JA 315736.4328 4841896.6636 −60.2922 0.0823 0.0096 0.0096 0.0038
    下载: 导出CSV

    表  2  海底应答器定位结果及其精度统计表 m

    方法 E N U RMS
    E N U
    LS 2438927.5608 491999.1574 −1960.1448 0.1218 0.1235 0.0538
    JA 2438927.5216 491999.1857 −1960.2278 0.0899 0.0912 0.0397
    下载: 导出CSV
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  • 收稿日期:  2023-03-27
  • 网络出版日期:  2023-10-23

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