TDCP时间差分载波相位

1、阶段任务汇报阶段任务汇报张光俊Leica VADASELOREM IPSUM DOLOR目录目录1、Leica VADASE简介简介2、 VADASE算法的技术背景算法的技术背景3、与、与Leica RefWorx 及及Leica SpiderQC的集成的集成4、Leica VADASE的静态表现的静态表现5、Leica VADASE的动态表现的动态表现Leica VADASE全称全称 Leica Velocity And Displacement Autonomous Solution Engine即莱卡自动确定速度、位移的解即莱卡自动确定速度、位移的解决工具。决工具。Leica VADAS

2、E提供全自动的提供全自动的GNSS站天线的高频速度站天线的高频速度信息。这让科学家和工程师们可以立即获取实时可靠的快速运动信息。这让科学家和工程师们可以立即获取实时可靠的快速运动的位移和波形的分析。的位移和波形的分析。Leica VADASE应用独特的应用独特的GNSS加工算法利用标准的广播信息加工算法利用标准的广播信息和从独立接收机实施获取的观测值来自动工作。和从独立接收机实施获取的观测值来自动工作。Leica VADASE简介简介1、VADASE算法测速度算法测速度VADASE算法测速度利用时间差分相位观测的方法，即在连续历算法测速度利用时间差分相位观测的方法，即在连续历元间进行位置差分，

3、相当要求在给定时间内的速度平均值。因为元间进行位置差分，相当要求在给定时间内的速度平均值。因为源于广播星历的速度都是某一历元时间的瞬时速度，所以提供补源于广播星历的速度都是某一历元时间的瞬时速度，所以提供补偿值来获取在整个历元内的计算好的平均值非常必要！偿值来获取在整个历元内的计算好的平均值非常必要！2、VADASE算法算位移算法算位移VADASE算法算位移主要是通过下面的公式对测好的速度进行积算法算位移主要是通过下面的公式对测好的速度进行积分来获取的。分来获取的。VADASE算法的技术背景算法的技术背景Leica RefWorx:Leica RefWorx是固定在是固定在LEICA GR/G

4、M-series GNSS的参考站的参考站和监测接收机上的固件解决方案。这套固件解决方案集成了和监测接收机上的固件解决方案。这套固件解决方案集成了VADASE，并且，并且VADASE适用于适用于RefWorx V3.20上。上。V&-DE可能可能会用内嵌式的交互页面。如果能用，那么天线的估计速度和位移会用内嵌式的交互页面。如果能用，那么天线的估计速度和位移可以用两种新的莱卡所有的可以用两种新的莱卡所有的NMEA-type的信息，即的信息，即LVM和和LDM。另外，当另外，当V&-DE能用是，对每一段检测的位移，它的起始时间、能用是，对每一段检测的位移，它的起始时间、每段路程的总

5、长度将在事件日志消息中报告出来。每段路程的总长度将在事件日志消息中报告出来。并且并且V&-DE会设置一个阈值，小于这个速度的阈值将被视作噪音会设置一个阈值，小于这个速度的阈值将被视作噪音而忽视。而忽视。VADASE与与Leica RefWorx 及及Leica SpiderQC的集成的集成Leica SpiderQC是莱卡自主研发的一套专业化多用途的数据分是莱卡自主研发的一套专业化多用途的数据分析软件，可用于详细的站评估，参考站网质量控制，接收机性析软件，可用于详细的站评估，参考站网质量控制，接收机性能测试，数据分析以及实时和事后处理坐标分析，以及电离层能测试，数据分析以及实时和事后处

6、理坐标分析，以及电离层变化、对流层变化、网络变化、对流层变化、网络RTK性能监控：详细的站点评估，包性能监控：详细的站点评估，包括多路径、信噪比、周跳等。括多路径、信噪比、周跳等。随着Leica SpiderQC V5.3的发的发布，与布，与VADASE的集成来对线上线下的分析加入其中：的集成来对线上线下的分析加入其中：LVM和和LDM可以被译解，速度和位移的时间序列可被实时或者可以被译解，速度和位移的时间序列可被实时或者后置处理中显示出来。后置处理中显示出来。1、速度噪音的等级、速度噪音的等级2、数据频率、数据频率3、对、对GNSS的支持的支持Leica VADASE的静态表现的静态表现当接

7、收机的天线是静止的时候，VADASE仍会估算出一个速度，在这种情况下会用一个符号来表示速度的平均分布。影响的因素有：参考点天线的位置精确度、跟踪在星座几何的卫星数量、观测时间、星历精确度、电离层干扰和多路径影响等。1速度噪音等级：速度噪音等级：VADASE下面三张图是在Heerbrugg.Switerland的一个静态参考站天线上的VADASE在5hours 1hz的情况下的速度估算。从图中可以看出竖直方向上的噪音等级是最高的。在水平方向上，北向所谓噪音等级高于东向。这是由于这是因为参考站上方东部和西部方向比南北部有更多的卫星。同时，我们也看到不同图表在三个方向中均存在随即存在的速度峰值。引起

8、这些峰值的原因是多样的如卫星几何星座的变化、多路径、周跳等。在位移计算中，VADASE可以优化并过滤掉这些峰值。LOREM IPSUM DOLORLOREM IPSUM DOLOR1VADASE能够在频率为20、10、5、2和1Hz下传送速度和位移数据。下面的表格展示了在五分钟的时间内不同频率下的一个GNSS参考站静态时在东、北、竖直方向上的速度。从图中可以看出当频率再增加的时候，速度和3D速度正在增加。2、数据频率、数据频率LOREM IPSUM DOLORLOREM IPSUM DOLORVADASE的一个突出优点是它能够与多样的GNSS星座和不同的频率一起工作。VADASE与不同的GNS

9、S组合的静态表现在下表中展示：从表中我们可以得到用GPS L1的解决方案只比其他方案噪音稍大稍有偏差。这主要是受电离层的影像。但如果我们利用双频的解决方案，则这种情况会大大消除。3、对GNSS的支持01敏感性敏感性02与与RTK作对比作对比Leica VADASE的动态表现的动态表现Lorem ipsum dolor sit amet, consecte1、敏感性2、与RTK解决方案的对比利用载波相位时间差分技术进行GNSS测速目录目录1、TDCP技术的简介技术的简介2、三种常用测速方法的比较三种常用测速方法的比较3、TDCP技术的优点技术的优点4、TDCP技术的缺点技术的缺点5 5、TDCP

10、TDCP测速模型测速模型6 6、TDCPTDCP测速算法的步骤测速算法的步骤及结果分析及结果分析7 7、改进方式、改进方式TDCP技术，即时间差分载波相位技术，是实时处理测站载波相技术，即时间差分载波相位技术，是实时处理测站载波相位进行时间查分的定位方法。位进行时间查分的定位方法。TDCP技术简介 1 1、对位置进行求导获得载体速度的方法精、对位置进行求导获得载体速度的方法精度较低；度较低； 2 2、利用多普勒观测值测速的方法能达到厘、利用多普勒观测值测速的方法能达到厘米级的精度；米级的精度； 3 3、载波相位的时间差分技术能达到毫米级、载波相位的时间差分技术能达到毫米级的精度；的精度；三种常

11、用测速方法的比较三种常用测速方法的比较lTDCPTDCP技术不受载波相位模糊度的影响，如果技术不受载波相位模糊度的影响，如果观测值是连续的，没有周跳，那么就可以通观测值是连续的，没有周跳，那么就可以通过对载波相位求差来消除。过对载波相位求差来消除。l对两个连续的载波相位求差能够消除或降低对两个连续的载波相位求差能够消除或降低多种误差的影响，提高所求速度的精度。多种误差的影响，提高所求速度的精度。TDCPTDCP技术的优点技术的优点lTDCPTDCP技术至少需要两个连续历元中的四个载波技术至少需要两个连续历元中的四个载波相位观测值，而多普勒测速只需要某个历元的相位观测值，而多普勒测速只需要某个历

12、元的多普勒观测值。多普勒观测值。lTDCPTDCP技术受周跳影响较大，对载波相位求差之技术受周跳影响较大，对载波相位求差之前需要先探测和修复周跳。前需要先探测和修复周跳。l传统的广播星历选择标准不适合传统的广播星历选择标准不适合TDCPTDCP技术，使技术，使用不同的广播星历会造成用不同的广播星历会造成TDCPTDCP测量值不连续。测量值不连续。TDCPTDCP技术的缺点技术的缺点载波相位的计算模型为：载波相位的计算模型为： 图例模型为：图例模型为：TDCP测速模型计算步骤：计算步骤：计算两个历元的接收机位置，通过几何平差使精度达到十米以内；计算两个历元的接收机位置，通过几何平差使精度达到十米

13、以内；对单个载波相位测量值进行大气误差和与卫星相关误差的修复；对单个载波相位测量值进行大气误差和与卫星相关误差的修复；用相同的广播星历集求卫星位置；用相同的广播星历集求卫星位置；根据方程根据方程 组成组成TDCPTDCP测量值；测量值；对平均多普勒位移和几何改变进行平差；对平均多普勒位移和几何改变进行平差；利用加权最小二乘方法求速度。利用加权最小二乘方法求速度。示意图如下：示意图如下：TDCPTDCP测速算法的步骤测速算法的步骤及结果分析及结果分析LOREM IPSUM DOLORLOREM IPSUM DOLOR1、采用码定位观测得到的位置精度较低。、采用码定位观测得到的位置精度较低。2、采用采用TDCP测得的位置精度较高，但含有较大的峰值误差。测得的位置精度较高，但含有较大的峰值误差。引起峰值误差的原因主要是卫星钟差、星历之间的跳跃引起的，引起峰值误差的原因主要是卫星钟差、星历之间的跳跃引起的，这时采用相同星历，求得的精度较高这时采用相同星历，求得的精度较高测试与结果分析测试与结果分析1、 1 1、采用相同的星历集来获取卫星位置和卫星、采用相