Static code DGPS positioning based on three reference stations

• Autorzy: Bakuła M.

Warianty tytułu

PL

Statyczne kodowe pomiary DGPS z wykorzystaniem trzech stacji referencyjnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The use of a network of reference station 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 exit in many countries, and GPS observatis are available for the users in real-time mode d 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 o 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.

PL

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 wyznaczonego 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 [...]Z-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.

Słowa kluczowe

EN

DGPS; pseudorange corrections; multiple reference stations

PL

geodezja; stacja referencyjna; interpolacja

• Wydawca: Komitet Geodezji PAN
• Czasopismo: Geodezja i Kartografia
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 54, no 2
• Strony: 81--92
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Bakuła M.

• University of Warmia and Mazury Chair of Satellite Geodesy and Navigation 5 Hewelisza St., 10-957 Olsztyn, Poland

Bibliografia

• [1] Chen R., Li X., (2004): Yirtual Differential GPS Based on SBAS Signal, GPS Solutions, Vol. 8, No 4, pp. 238-244.
• [2] Euler H.J., Keenan C.R., Zebhauser B.E., Wtibbena G., (2001): Study of Simplified Approach in Utilizing Information from Pennanent Reference Station Arrays, Paper presented at ION GPS 2001, Salt Lakę City, Utah, pp. 379-391.
• [3] Fotopoulos G., Cannon M.E., (2001): An Overview of Multi-Reference Station Methods for Cm-Level Positioning, GPS Solutions, Vol. 4, No 3, pp. 1-10.
• [4] Hofmann-Wellenhof B., Lichtenegger H., Collins J., (1997): Global Positioning System: Theory and Practice, 4,h ed., Springer, Berlin Heidelberg New York.
• [5] Kashani I., Grejner-Brzezińska D., Wielgosz P., (2004): Towards Instantaneous NetWork-Based RTK GPS Over 100 km Distance, Proceedings of the ION 60lh Annual Meeting, 7-9 June, Dayton, Ohio, pp. 679-687.
• [6] Kryński J., Rogowski J.B., Zieliński J.B., (2003): National Report of Poland to EUREF 2003, Proceedigs of the Symposium of the IAG Subcommission for Europę (EUREF) held in Toledo, Spain, 4-7 June 2003, EUREF Publication No 13, Mitteilungen des Bundesamtes fur Kartographie und GeodUsie, Band 33, Frankfurt am Main, pp. 264-268.
• [7] Lachapelle G., Alves P., Fortes L.P., Cannon M.E, Townsend B., (2000): DGPS RTK Positioning Using a Reference Network, Proceedings of GPS2000 (Session C3, Salt Lakę City, 19-22 September), The lnstitute of Navigation, Alexandria, VA, pp. 1165-1171.
• [8] Lapucha D., Huff M., (1992): Multi-Site Real-Time DGPS System Using Starfuc Link; Operational Results, Proceedings of the ION GPS-92 Meeting, 16-18 September Albuquerque, NM, pp. 581-588.
• [9] Landau H., Vollath U., Chen X., (2002): Virtual Reference Stations Systems, Journal of Global Positioning Systems, Vol. 1, No 2, pp. 137-143.
• [10] Leick A., (1995): GPS Satellite Surveying, 2nd ed., John Wiley & Sons, New York.
• [11] Parkinson B., Spilker J.J. (eds.), (1996): GPS Theory and Applications, Vol. 1 and Vol. 2, AIAA, Washington, DC.
• [12] Raquet, J., (1997): A New Approach to GPS Carrier Phase Ambiguity Resolution Using a Reference Receiver Network, Proceedings of National Technical Meeting, Santa Monica, 14-16 January, The lnstitute of Navigation, Alexandria, VA, pp. 357-366.
• [13] Raquet J., (1999): Development of a Method for Kinematic GPS Carrier Phase Ambiguity Resolution Using Multiple Reference Receiver, UCGE No 20116, (PhD thesis).
• [14] Teunissen P.J.G., Kleusberg A., (1996): GPS Observation Eąuationsand Positioning Concept, GPS For Geodesy, Lecture Notes in Earth Sciences 60, (eds.) A. Kleusberg and P.J.G. Teunissen, Springer, Berlin Heidelberg New York, pp. 175-217.
• [15] Wanninger L., (1995): lmproved Ambiguity Resolution by Regional Differential Modelling of the Ionosphere, Proceedings of the International Technical Meeting, ION GPS 95, Palm Springs, CA, pp. 55-62.
• [16] Wanninger L., (1997): Real-Time Differential GPS-Error Modelling in Regional Reference Station Networks, in F.K. Brunner (ed.), Advances in Positioning and Reference Frames, Proceedings of the IAG Scientific Assembly, Rio de Janeiro, Brazil, pp. 86-92.
• [17] Wanninger L., (2003): GPS on the Web: Yirtual reference stations (VRS), GPS Solutions, Vol. 7, No 2, pp. 143-144.
• [18] Wubbena G., Bagge A., Seeber G., Boder V., Hankemeier P., (1996): Reducing Distance Dependent Errors for Real-Time Precise DGPS Applications by Establishing Reference Station Networks, Proceedings of the International Technical Meeting, ION GPS 96, Kansas City, Missouri, pp. 1845-1852 City, Missouri, pp. 1845-1852.