王健

摘要：本文針對精密單點定位技術在海洋控制測量中的應用進行探討。文章首先對精密單點定位的原理、解算結果的精度與可靠性評價作了簡要說明，其次對該技術在海洋控制測量中的應用進行重點論述。

Abstract： In this paper， we mainly discuss the PPP（Precise Point Positioning） technology used in Marine Control Survey. The article first briefly explains the theory， the accuracy of computed results and reliability evaluation. Secondly we elaborate the application of PPP in Marine Control Survey.

關鍵詞：精密單點定位；精度；可靠性；海洋控制測量

Key words： Precise Point Positioning；accuracy；reliability；Marine Control Survey

中圖分類號：P228.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）19-0205-03

0 引言

精密單點定位技術（Precise Point Positioning，PPP）具有厘米級的靜態(tài)定位精度和分米級的動態(tài)定位精度；若忽略其它外在因素的影響，單臺儀器就能夠滿足外業(yè)測量工作的全部需求，大大提高了外業(yè)測量工作的作業(yè)效率和對設備的利用率。不僅如此，其還具有處理數(shù)據(jù)簡單、測量結果誤差較小、計算過程較簡單等優(yōu)勢，憑借這些優(yōu)勢該技術在多個方面被廣泛應用，包括海洋重力測量、廣泛海域的高精度海底地形測量、海島礁及遠離大陸島礁地區(qū)的高等級控制測量等，特別是在海洋控制測量方面應用愈加成熟[1]。

1 精密單點定位原理

精密單點定位技術是采用事先確定的高精度衛(wèi)星軌道和鐘差以及雙頻載波相位和偽距觀測量進行單點定位的方法[2-3]。精密單點定位原理如圖1所示。采用精密單點定位技術，在全球范圍內(nèi)單臺雙頻接收機都能夠?qū)崿F(xiàn)高精度單點靜態(tài)定位和動態(tài)定位。未來不斷提高的衛(wèi)星軌道和鐘差精度，也會使其定位精度不斷提高，其中動態(tài)定位精度可達到分米級[4]，靜態(tài)定位精度可達到厘米級。精密單點定位數(shù)據(jù)處理流程如圖2所示。

2 精密單點定位結果的精度分析

以來源為標準劃分影響精密單點定位結果精度的主要誤差，可將其分為三類，如圖3所示，分別是與信號傳播路徑有關的誤差、與衛(wèi)星有關的誤差、與接收機和測站有關的誤差[5]。為了最大限度的提高精密單點定位的精度，應采取各種有效方法盡量削弱其影響，包括估計方法、消去方法、模型補償方法等，具體如圖4所示。

3 精密單點定位解算結果的可靠性評價

在實際測量中精密單點定位技術容易受到多種因素的影響，比如人為因素、儀器精度、外界環(huán)境等，雖然應用該技術在實際外業(yè)測量中整體精度較高，但是其結果的可靠性還有待討論。

評價精密單點定位解算質(zhì)量的重要指標就是精密單點定位解算結果的可靠性?？煽啃园ㄍ獠靠煽啃院蛢?nèi)部可靠性。關于精密單點定位的觀測數(shù)據(jù)的可靠性許長輝曾做過研究[6]，它結合Barrda可靠性理論[7]，得出對精密單點定位解算結果的可靠性評估方法如表1所示。

4 精密單點定位技術在海洋控制測量中的應用

過去海洋測量采取的方式是差分定位方式，但隨著社會的發(fā)展，海洋測量對定位精度的要求日益提高，且很多測量區(qū)域距離大陸較遠，沒有差分定位方式測量條件，此時精密單點定位技術應運而生，它能夠彌補傳統(tǒng)差分定位方式測量中存在的弊端，因此，該技術被廣泛應用在海洋測量中。精密單點定位技術能夠結合海洋測量的實際特點，具體情況具體分析，能夠靈活應對海洋測量的復雜性。并且通過建立一套完整實用的基于精密單點定位技術的海洋控制測量作業(yè)模式，大大提高了海洋測量效率和精度，具有高精度、高效、快速的特點，是進行海洋測量的一個重要手段。

海洋控制測量是海洋大地測量的重要內(nèi)容，其測量內(nèi)容主要包括沿岸和海島礁上布設的大地控制點或地形測量圖根點?，F(xiàn)階段海洋控制測量通常是將GPS設備架設在控制點，通過在未知控制點和已知控制點建立GPS控制網(wǎng)實施測量，其原理與陸地控制網(wǎng)幾乎一致[12]。

而傳統(tǒng)海洋控制測量方式存在一個弊端，即需要一個已知的大地控制點，只有這樣才能對海洋進行準確測量，但海洋遼闊，一些待測量區(qū)域距離大陸較遠，無法確定控制點，進而無法建立控制網(wǎng)，但精密單點定位技術無需控制點，只要單臺GPS接收機就能準確獲悉高精度的坐標，未來必將被廣泛應用在海洋控制測量[13]。

5 結論

針對在海洋控制測量中出現(xiàn)的問題，本文重點討論了精密單點定位技術，包括其原理、精度、可靠性分析等，發(fā)現(xiàn)該技術具有高精度、高效、快速的特點，是進行海洋測量的一個重要手段，尤其適用于遠離大陸海島礁高等級控制測量。未來隨著不斷發(fā)展的海洋測量和對定位精度要求的日益提高，精密單點定位技術的應用會更加廣泛。

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