城市复杂场景下GNSS定位的因子图优化方法及其抗差性能分析 |
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引用本文: | 张小红,张元泰,朱锋.城市复杂场景下GNSS定位的因子图优化方法及其抗差性能分析[J].武汉大学学报(信息科学版),2023(7):1050-1057. |
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作者姓名: | 张小红 张元泰 朱锋 |
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作者单位: | 1. 武汉大学测绘学院;3. 武汉大学中国南极测绘研究中心 |
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基金项目: | 国家重点研发计划(2020YFB0505803);;国家自然科学基金(42104021); |
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摘 要: | 北斗/全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)在开阔环境下可以提供连续可靠的高精度导航定位服务,但是在城市复杂场景下,GNSS多路径与非视距信号严重、粗差与周跳发生频繁,导航定位能力仍然存在不足。相较于扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter, EKF)方法,因子图优化能够充分利用历史观测,通过窗口内历元间约束与冗余观测信息共同抑制异常数据影响。构建了基于滑动窗口因子图优化的GNSS定位模型,通过验后残差迭代分析进行粗差探测,并从最小可探测误差、粗差探测成功率、定位精度提升等方面深入分析因子图优化与EKF的抗差性能。以城市复杂场景数据进行处理验证,结果表明,因子图优化的最小可探测误差减小了11.92%~32.56%,粗差探测成功率提升了3.84%~10.47%,GNSS定位精度提升了11.29%~25.99%。总体而言,对于城市复杂场景下的GNSS导航定位应用,因子图优化具备更好的抗差性能和定位精度,有望取代现有基于单历元观测值的EKF模型。
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关 键 词: | 城市复杂场景 因子图优化 粗差探测 定位精度提升 |
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