复杂环境下GPS+BDS-3 PPP/INS紧组合算法性能分析

作     者：屈昂 宋敏 柴艳菊 张祎贺 QU Ang;SONG Min;CHAI Yanju;ZHANG Yihe

作者机构：中国科学院精密测量科学与技术创新研究院武汉430071 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《导航定位学报》 (Journal of Navigation and Positioning)

年 卷 期：2024年第12卷第3期

页      面：38-45页

学科分类：08[工学] 081601[工学-大地测量学与测量工程] 0816[工学-测绘科学与技术] 

基　　金：国家重点研发计划项目子课题(2022YFB3903903) 大地测量与地球动力学国家重点实验室自主项目(S22L6201) 

主　　题：北斗三号全球卫星导航系统(BDS-3) 精密单点定位(PPP) 惯性导航系统(INS) 紧组合 测速定姿 

摘      要：针对城市复杂环境下精密单点定位(PPP)连续高精度定位受限的问题,本文基于北斗三号全球卫星导航系统(BDS-3)与全球定位系统(GPS)双系统,利用PPP与惯性导航系统(INS)紧组合算法来改善城市复杂环境下定位性能。通过构建GPS+BDS-3双系统PPP/INS紧组合滤波模型,分别对GPS PPP、GPS+BDS-3 PPP、GPS PPP/INS紧组合、GPS+BDS-3PPP/INS紧组合4种方案在城区开阔、复杂环境下的定位、测速、定姿性能进行了分析和评估。实验结果表明,开阔环境下PPP/INS紧组合相比PPP定位精度略有提升;而在复杂环境下PPP/INS紧组合可显著解决PPP定位结果连续性和有效性较差的问题;引入BDS-3后,PPP/INS紧组合导航性能进一步提升,GPS+BDS-3 PPP/INS紧组合相比GPS PPP/INS紧组合,在东、北、天方向上,开阔环境下定位精度分别提升18.5%、32.7%、43.2%,复杂环境下定位精度分别提升35.9%、49.1%、56.5%。