PPP-RTK技术新突破:简化大气延迟校正模型优化通信效率
近日,中国科学院国家授时中心联合多所高校科研团队,在精密单点定位实时动态(PPP-RTK)技术领域取得重要进展。针对传统方法中大气延迟校正数据传输量过大导致的通信压力问题,研究团队提出简化大气延迟校正模型,通过优化数据结构显著提升了PPP-RTK技术的通信效率,同时保持了厘米级定位精度。
传统PPP-RTK服务中,参考站需传输每颗卫星的斜路径电离层和对流层延迟校正数据,导致单参考站每历元需传输168项数据,通信负担沉重。研究团队提出的简化模型通过数学权衡策略,将斜路径对流层延迟校正转为天顶方向延迟校正,并仅传输相位观测的斜路径电离层延迟校正,数据量减少60%。实验表明,在中小规模网络和稳定大气条件下,简化模型生成的校正数据与全量数据差异在±5cm以内,水平定位误差可控,垂直误差满足厘米级定位需求。尽管简化模型使首次固定时间(TTFF)增加约50%,模糊度固定成功率下降6-11%,但正确固定率仍高于96%,完全满足农业自动驾驶、无人机物流等场景的实际需求。
实验数据与算法细节已公开存储于美国国家大地测量局CORS数据库,供全球科研人员与企业开发者参考。随着低轨卫星互联网的发展,简化大气延迟校正模型将进一步降低高精度定位的使用门槛,推动智能交通、灾害监测等领域的商业化应用,为我国自主导航技术发展提供关键支撑。
图1 电离层延迟误差分析
图2 用户定位坐标结果分析
该研究获国家自然科学基金(42304010、42104020、12203060)等项目资助,相关研究成果以《A Simplified PPP-RTK Atmospheric Delay Correction Model and Its Positioning Performance》为题发表于《应用地球测量学杂志》(Journal of Applied Geodesy)国际期刊。
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