浅析精密单点定位技术在海洋控制测量中的应用

王健

摘要：本文针对精密单点定位技术在海洋控制测量中的应用进行探讨。文章首先对精密单点定位的原理、解算结果的精度与可靠性评价作了简要说明，其次对该技术在海洋控制测量中的应用进行重点论述。

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.

关键词：精密单点定位；精度；可靠性；海洋控制测量

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

中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）19-0205-03

0 引言

精密单点定位技术（Precise Point Positioning，PPP）具有厘米级的静态定位精度和分米级的动态定位精度；若忽略其它外在因素的影响，单台仪器就能够满足外业测量工作的全部需求，大大提高了外业测量工作的作业效率和对设备的利用率。不仅如此，其还具有处理数据简单、测量结果误差较小、计算过程较简单等优势，凭借这些优势该技术在多个方面被广泛应用，包括海洋重力测量、广泛海域的高精度海底地形测量、海岛礁及远离大陆岛礁地区的高等级控制测量等，特别是在海洋控制测量方面应用愈加成熟[1]。

1 精密单点定位原理

精密单点定位技术是采用事先确定的高精度卫星轨道和钟差以及双频载波相位和伪距观测量进行单点定位的方法[2-3]。精密单点定位原理如图1所示。采用精密单点定位技术，在全球范围内单台双频接收机都能够实现高精度单点静态定位和动态定位。未来不断提高的卫星轨道和钟差精度，也会使其定位精度不断提高，其中动态定位精度可达到分米级[4]，静态定位精度可达到厘米级。精密单点定位数据处理流程如图2所示。

2 精密单点定位结果的精度分析

以来源为标准划分影响精密单点定位结果精度的主要误差，可将其分为三类，如图3所示，分别是与信号传播路径有关的误差、与卫星有关的误差、与接收机和测站有关的误差[5]。为了最大限度的提高精密单点定位的精度，应采取各种有效方法尽量削弱其影响，包括估计方法、消去方法、模型补偿方法等，具体如图4所示。

3 精密单点定位解算结果的可靠性评价

在实际测量中精密单点定位技术容易受到多种因素的影响，比如人为因素、仪器精度、外界环境等，虽然应用该技术在实际外业测量中整体精度较高，但是其结果的可靠性还有待讨论。

评价精密单点定位解算质量的重要指标就是精密单点定位解算结果的可靠性。可靠性包括外部可靠性和内部可靠性。关于精密单点定位的观测数据的可靠性许长辉曾做过研究[6]，它结合Barrda可靠性理论[7]，得出对精密单点定位解算结果的可靠性评估方法如表1所示。

4 精密单点定位技术在海洋控制测量中的应用

过去海洋测量采取的方式是差分定位方式，但随着社会的发展，海洋测量对定位精度的要求日益提高，且很多测量区域距离大陆较远，没有差分定位方式测量条件，此时精密单点定位技术应运而生，它能够弥补传统差分定位方式测量中存在的弊端，因此，该技术被广泛应用在海洋测量中。精密单点定位技术能够结合海洋测量的实际特点，具体情况具体分析，能够灵活应对海洋测量的复杂性。并且通过建立一套完整实用的基于精密单点定位技术的海洋控制测量作业模式，大大提高了海洋测量效率和精度，具有高精度、高效、快速的特点，是进行海洋测量的一个重要手段。

海洋控制测量是海洋大地测量的重要内容，其测量内容主要包括沿岸和海岛礁上布设的大地控制点或地形测量图根点。现阶段海洋控制测量通常是将GPS设备架设在控制点，通过在未知控制点和已知控制点建立GPS控制网实施测量，其原理与陆地控制网几乎一致[12]。

而传统海洋控制测量方式存在一个弊端，即需要一个已知的大地控制点，只有这样才能对海洋进行准确测量，但海洋辽阔，一些待测量区域距离大陆较远，无法确定控制点，进而无法建立控制网，但精密单点定位技术无需控制点，只要单台GPS接收机就能准确获悉高精度的坐标，未来必将被广泛应用在海洋控制测量[13]。

5 结论

针对在海洋控制测量中出现的问题，本文重点讨论了精密单点定位技术，包括其原理、精度、可靠性分析等，发现该技术具有高精度、高效、快速的特点，是进行海洋测量的一个重要手段，尤其适用于远离大陆海岛礁高等级控制测量。未来随着不断发展的海洋测量和对定位精度要求的日益提高，精密单点定位技术的应用会更加广泛。

参考文献：

[1]晏新村.精密单点定位技术在海洋测量中的应用研究[D]. 解放军信息工程大学，2013.

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[12]杜向锋，张兴福，李智强.精密单点定位技术在控制测量中的应用[J].工程勘察，2015，43（2）：75-78.

[13]张志高.浅析精密單点定位技术在控制测量中的应用[J].建筑·建材·装饰，2015（8）：297-298.