Static code DGPS positioning based on three reference stations

摘要

Wykorzystanie sieci stacji referencyjnych zamiast pojedynczej stacji referencyjnej w pozycjonowaniu DGPS umożliwia modelowanie poprawek różnicowych dla dowolnej pozycji. W tradycyjnej metodzie DGPS wykorzystuje się tylko jedną stację referencyjną, co powoduje degradację dokładności pozycji przy zwiększaniu odległości od tej stacji. W przypadku obserwacji nadliczbowych z dodatkowych stacji referencyjnych można wygenerować korekcje do pseudoodległości dla wirtualnej stacji referencyjnej, zlokalizowanej w pobliżu wyznaczanego punktu. W pracy przedstawiono zastosowanie liniowej interpolacji do generowania korekcji do pseudoodległości dla wirtualnej stacji referencyjnej i jej wpływ na dokładność wyznaczanych pozycji. Dodatkowo zastosowano procedury wygładzania korekcji. Testy numeryczne przedstawiono z wykorzystaniem permanentnych stacji referencyjnych sieci ASG-PL, przy wykorzystaniu odbiorników Ashtech μZ-CGRS. W przypadku wykorzystania tylko jednej stacji referencyjnej odchyłki wyznaczonych pozycji DGPS od wielkości rzeczywistych były w granicach 1-2 m, natomiast w przypadku zastosowania trzech stacji referencyjnych oraz przedstawionej metodyki obliczeń dla sesji statycznej otrzymano pozycje z dokładnością rzędu 0.1-0.2 m.%The use of a network of reference stations instead of a single reference station allows to model some systematic errors in a region, and to increase the operational distance between the rover and reference stations. Permanent GPS reference stations exist in many countries, and GPS observations are available for the users in real-time mode and in post-processing. The paper presents DGPS post-processing positioning with the use of three reference stations. The traditional DGPS technique is based on one reference station. It has been shown that the accuracy of such positioning is about 1-2 meters, depending on the number of satellites being tracked and the resulting value of PDOP (Position Dilution of Precision). The accuracy of DGPS positioning degrades when the distance between the rover and the base station increases. The paper shows that when three reference stations are used simultaneously, pseudorange corrections for a virtual reference station, located in the vicinity of an unknown station can be created, and distribution of pseudorange corrections over time can be analysed and modelled. Three reference stations give redundant observations and enable to reduce some measurement errors and biases. Practical calculations and analysis of accuracy have been presented for medium-long and long distances between the rover and reference stations.