不同环境下手机GNSS数据质量及PPP性能分析

作者：李燕杰; 蔡昌盛^*; 徐震宇; 曾树林

来源：导航定位学报, 2023, 11(01): 80-88.

DOI：10.16547/j.cnki.10-1096.20230112

• 不同环境
• 智能手机
• 全球卫星导航系统(GNSS)
• 数据质量
• 精密单点定位(PPP)

为了进一步提高智能手机的定位精度，提出一种不同环境下智能手机全球卫星导航系统（GNSS）数据质量及精密单点定位（PPP）性能的分析方法：通过可见卫星数、数据完整率、数据中断次数、载波噪声密度比（C/N0，文中简称为载噪比）、多路径5个指标对小米8手机在开阔、信号塔、河边、树荫和高楼5种不同环境下的GNSS数据质量进行对比分析；随后测试其在不同环境下的PPP性能。结果表明：在可见卫星数方面，全球定位系统（GPS）与北斗卫星导航系统（BDS）观测卫星数明显较多；在数据完整率方面，L5/E5a频率信号相对L1/E1频率信号更易受环境因素的影响；对于数据中断情况，L5/E5a频率信号发生中断的次数在开阔、信号塔、河边和树荫4个不同环境下分别比L1/E1频率信号增加了95%、89%、54%和32%；对于载噪比，不同环境下的L1/G1/B1/E1频率信号C/N0均与高度角呈明显正相关关系，而L5/E5a频率信号C/N0与高度角无明显相关关系；在多路径方面，小米8手机的多路径均方根误差是天宝大地型接收机的5倍多，表明手机内置的线性极化天线对多路径的抑制能力较差；另外，河边和高楼环境下的多路径误差明显增大；在定位性能方面，使用单双频混合PPP模型在静态开阔环境下小米8手机三维定位精度可达1.45 m，相比信号塔、河边、树荫和高楼环境分别提高了6%、42%、44%和94%，动态PPP三维定位精度相比静态下降到2.35 m。

• 单位
  中南大学; 物理学院