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GLONASS FDMA data for RTK positioning: a five-system analysis
GPS Solutions ( IF 4.5 ) Pub Date : 2020-10-24 , DOI: 10.1007/s10291-020-01043-5
Andreas Brack , Benjamin Männel , Harald Schuh

The use of the GLONASS legacy signals for real-time kinematic positioning is considered. Due to the FDMA multiplexing scheme, the conventional CDMA observation model has to be modified to restore the integer estimability of the ambiguities. This modification has a strong impact on positioning capabilities. In particular, the ambiguity resolution performance of this model is clearly weaker than for CDMA systems, so that fast and reliable full ambiguity resolution is usually not feasible for standalone GLONASS, and adding GLONASS data in a multi-GNSS approach can reduce the ambiguity resolution performance of the combined model. Partial ambiguity resolution was demonstrated to be a suitable tool to overcome this weakness (Teunissen in GPS Solut 23(4):100, 2019). We provide an exhaustive formal analysis of the positioning precision and ambiguity resolution capabilities for short, medium, and long baselines in a multi-GNSS environment with GPS, Galileo, BeiDou, QZSS, and GLONASS. Simulations are used to show that with a difference test-based partial ambiguity resolution method, adding GLONASS data improves the positioning performance in all considered cases. Real data from different baselines are used to verify these findings. When using all five available systems, instantaneous centimeter-level positioning is possible on an 88.5 km baseline with the ionosphere weighted model, and on average, only 3.27 epochs are required for a long baseline with the ionosphere float model, thereby enabling near instantaneous solutions.



中文翻译:

用于RTK定位的GLONASS FDMA数据:五系统分析

考虑将GLONASS传统信号用于实时运动定位。由于FDMA复用方案,必须修改常规的CDMA观察模型以恢复模糊度的整数可估计性。此修改对定位功能有很大影响。特别是,此模型的歧义度解析度性能明显弱于CDMA系统,因此对于独立的GLONASS而言,快速可靠的完全歧义度解析度通常是不可行的,并且在多GNSS方法中添加GLONASS数据会降低歧义度解析度性能组合模型的 事实证明,部分歧义解决方案是克服此弱点的合适工具(Teunissen在GPS Solut 23(4):100,2019)。我们对GPS,Galileo,北斗,QZSS和GLONASS的多GNSS环境中短,中和长基线的定位精度和模糊度解析能力进行了详尽的形式化分析。仿真表明,使用基于差异测试的部分歧义解决方法,添加GLONASS数据可在所有考虑的情况下提高定位性能。来自不同基线的真实数据用于验证这些发现。当使用所有五个可用系统时,电离层加权模型可以在88.5 km的基线上进行瞬时厘米级定位,而电离层浮子模型的长基线平均仅需要3.27个纪元,从而可以实现近乎瞬时的解决方案。在GPS,Galileo,北斗,QZSS和GLONASS的多GNSS环境中获得长基线。仿真表明,使用基于差异测试的部分歧义解决方法,添加GLONASS数据可在所有考虑的情况下提高定位性能。来自不同基线的真实数据用于验证这些发现。当使用所有五个可用系统时,电离层加权模型可以在88.5 km的基线上进行瞬时厘米级定位,而电离层浮子模型的长基线平均仅需要3.27个纪元,从而可以实现近乎瞬时的解决方案。在GPS,Galileo,北斗,QZSS和GLONASS的多GNSS环境中获得长基线。仿真表明,使用基于差异测试的部分歧义解决方法,添加GLONASS数据可在所有考虑的情况下提高定位性能。来自不同基线的真实数据用于验证这些发现。当使用所有五个可用系统时,电离层加权模型可以在88.5 km的基线上进行瞬时厘米级定位,而电离层浮子模型的长基线平均仅需要3.27个纪元,从而可以实现近乎瞬时的解决方案。在所有考虑的情况下,添加GLONASS数据都会改善定位性能。来自不同基线的真实数据用于验证这些发现。当使用所有五个可用系统时,电离层加权模型可以在88.5 km的基线上进行瞬时厘米级定位,而电离层浮子模型的长基线平均仅需要3.27个纪元,从而可以实现近乎瞬时的解决方案。在所有考虑的情况下,添加GLONASS数据都会改善定位性能。来自不同基线的真实数据用于验证这些发现。当使用所有五个可用系统时,电离层加权模型可以在88.5 km的基线上进行瞬时厘米级定位,而电离层浮子模型的长基线平均仅需要3.27个纪元,从而可以实现近乎瞬时的解决方案。

更新日期:2020-10-26
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