GNSS hardware biases in code and carrier phase observables

Tid: Fr 2020-02-28 kl 10.00

Plats: F3, Lindstedtsvägen 26, Stockholm (English)

Ämnesområde: Geodesi och geoinformatik Geodesi

Respondent: Martin Håkansson , Geodesi och satellitpositionering, Lantmäteriet

Opponent: Professor Lambert Wanninger, Technische Universität Dresden, Tyskland

Handledare: Docent Milan Horemuz, Geodesi och satellitpositionering; Gästprofessor Anna B. O. Jensen, Geodesi och satellitpositionering

Abstract

Hårdvaru-relaterade GNSS biases uppträder i kod- och bärvågsobservationer som små avvikelser eller fel. Dessa är karaktäristiska för en viss typ av hårdvara och har sitt ursprung både i satellit och mottagare. Förekomsten av biases i GNSS-observationer har en potentiell negative påverkan för mätosäkerheten för tillämpningar av noggrann GNSS-positionering. Även i andra GNSS-tillämpningar kan biases i vissa fall vara relevanta. Förekomsten av biases kan också vara en orsak till kompatibilitetsproblem när GNSS-observationer från olika mottagartyper eller GNSS-konstellationer kombineras.

Denna avhandling, som är baserad på fyra artiklar, tittar närmare på biases som förekommer i kod- och bärvågsobservationer. Mer specifikt så involverar detta: karaktärisering och analys av några utvalda biases; avlöjande av vissa tidigare okända biases; utvecklande av nya metoder för estimering av biases; och sammanställning och presentation av biases på ett nytt och övergripande sätt.

Artikel 1 är en litteraturstudie som behandlar hur olika typer av biases påverkar tillämpningar för noggrann GNSS-positionering. Dessa tillämpingar innefattar bland annat GNSS-positionering som involverar flera GNSS-konstellationer och PPP med heltalslösning av periodobekanta.

Artikel 2 undersöker två typer av relativa biases för bärvågsobservationer. Dessa skulle potentiellt sett kunna ha en negativ inverkan på mätosäkerheten för noggranna GNSS-tillämpningar. De två typerna innefattar biases relativa mellan två mottagare, och biases relativa mellan två signaler. Lyckligtvis så visade det sig att dessa är så små att de endast har en försumbar effekt i de flesta GNSS-tillämpningar.

I artikel 3 karaktäriseras GNSS-observationerna från en surfplatta av modell Nexus 9 och med Android som operativsystem. Här avslöjas två tidigare okända biases: drift mellan kod- och bärvågsobservablerna motsvarande -3 och 2 mm/s för GPS och Glonass; samt en variation i Glonass bärvågsobservabel som verkar bero på den topocentriska hastigheten.

Artikel 4 bekräftar förekomsten av ett nadir-beroende för kod-biases för BeiDou-observationer gällande de satelliter som betecknas BeiDou-2. Detta resultat är härlett från jonosfärsmodellering i två och tre dimensioner genom analys av motsvarande residualer. Den presenterade metoden för denna härledning är ny, då metoden utnyttjad i tidigare studier istället använder sig av flervägsfelslinjärkombinationen av kod- och bärvågsobservationer.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-267044

Innehållsansvarig:infomaster@abe.kth.se
Tillhör: Skolan för arkitektur och samhällsbyggnad (ABE)
Senast ändrad: 2020-02-05