GNSS PPP/INS紧组合模式下的远海无验潮水深测量

单瑞, 李浩军, 刘慧敏, 赵钊, 董凌宇, 杜凯. GNSS PPP/INS紧组合模式下的远海无验潮水深测量[J]. 海洋地质前沿, 2022, 38(10): 87-93. doi: 10.16028/j.1009-2722.2022.099
引用本文: 单瑞, 李浩军, 刘慧敏, 赵钊, 董凌宇, 杜凯. GNSS PPP/INS紧组合模式下的远海无验潮水深测量[J]. 海洋地质前沿, 2022, 38(10): 87-93. doi: 10.16028/j.1009-2722.2022.099
SHAN Rui, LI Haojun, LIU Huimin, ZHAO Zhao, DONG Lingyu, DU Kai. Non-tidal bathymetry in the open sea with GNSS-PPP/INS tight combination mode[J]. Marine Geology Frontiers, 2022, 38(10): 87-93. doi: 10.16028/j.1009-2722.2022.099
Citation: SHAN Rui, LI Haojun, LIU Huimin, ZHAO Zhao, DONG Lingyu, DU Kai. Non-tidal bathymetry in the open sea with GNSS-PPP/INS tight combination mode[J]. Marine Geology Frontiers, 2022, 38(10): 87-93. doi: 10.16028/j.1009-2722.2022.099

GNSS PPP/INS紧组合模式下的远海无验潮水深测量

  • 基金项目: 国家自然科学基金(41406115,42174021);中国地质调查局项目(DD20191003)
详细信息
    作者简介: 单瑞(1985—),男,在读博士,副研究员,主要从事海洋测绘及海洋高精度导航定位技术应用方面的研究工作. E-mail:shanrui416@163.com
  • 中图分类号: P736;P228

Non-tidal bathymetry in the open sea with GNSS-PPP/INS tight combination mode

  • 为实现高精度远海水深测量潮位改正,基于GNSS/INS组合系统开展了远海多波束无验潮水深测量方法研究,并给出了无验潮水深测量基本原理及实施技术流程。结合GNSS/INS组合形式及滤波原理,分别探讨了在GNSS有效和失效状态下PPP/INS松组合与紧组合的性能差异。以PPP/INS紧组合解算结果为基础进行无验潮水深测量改正,并与传统预报潮位改正方法进行了对比,经试验验证,基于PPP/INS紧组合模式下的远海无验潮水深测量准确度可达0.14 m,并有效消除了动态吃水影响,在典型水深断面处的水深测量准确度明显优于预报潮位改正模式。

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  • 图 1  无验潮水深测量原理

    Figure 1. 

    图 2  无验潮水深测量数据处理流程

    Figure 2. 

    图 3  GNSS/INS松组合基本原理

    Figure 3. 

    图 4  GNSS/INS紧组合基本原理

    Figure 4. 

    图 5  试验一高程序列对比

    Figure 5. 

    图 6  试验二高程误差对比及局部放大图

    Figure 6. 

    图 7  无验潮水深测量试验航迹及原始水深覆盖图

    Figure 7. 

    图 8  水深覆盖及水深断面对比

    Figure 8. 

    表 1  相关性统计表

    Table 1.  Statistics of correlation coefficient

    统计方案相关系数
    松组合-PPP0.986
    紧组合-PPP0.997
    松组合-紧组合0.988
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    表 2  GNSS失效时松/紧组合高程精度统计

    Table 2.  Statistics in elevation accuracy between loose and tight combination in case of GNSS failure

    /m
    对比方案绝对值最大值均值标准差
    松组合-PPP2.97−0.020.20
    紧组合-PPP0.380.020.13
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    表 3  典型水深断面重合点水深不符情况统计

    Table 3.  Statistics in inconsistent water depth at coincidence points of typical water depth section

    /m
    对比方案中误差绝对值最大值
    原始水深1.252.06
    预报潮位改正0.130.43
    无验潮模式0.080.26
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    表 4  重叠区内重合点水深不符情况统计

    Table 4.  Statistics in the inconsistent water depth at coincidence points in the overlapping area

    对比方案统计项水深不符值范围/m合计中误差/m
    0~0.50.5~1.0>1.0
    预报潮位改正个数9 33619229 5300.15
    百分比97.96%2.02%0.02%100%
    无验潮模式个数9 36616409 5300.14
    百分比98.28%1.72%0100%
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出版历程
收稿日期:  2022-04-08
录用日期:  2022-08-05
刊出日期:  2022-10-28

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