Page 32 - 《武汉大学学报（信息科学版）》2025年第10期

第 50 卷 第 10 期 武 汉 大 学 学 报（ 信 息 科 学 版 ） Vol.50 No.10
2025 年 10 月 Geomatics and Information Science of Wuhan University Oct. 2025

引文格式：郑凯,檀灵敏,刘克中，等 . 多频 GNSS 非差非组合 PPP 多径误差修正及定位性能评估[J]. 武汉大学学报（信息科学
版）,2025,50(10):1967-1977.DOI:10.13203/j.whugis20230200
Citation：ZHENG Kai, TAN Lingmin, LIU Kezhong, et al. Multi-frequency GNSS Undifferenced and Uncombined PPP with
Multipath Error Correction and Positioning Performance Evaluation[J].Geomatics and Information Science of Wuhan University,
2025,50(10):1967-1977.DOI:10.13203/j.whugis20230200

多频 GNSS 非差非组合 PPP 多径误差修正及

定位性能评估

郑 凯 1,2 檀灵敏 刘克中 1,2 钱 闯 3
1
1 武汉理工大学航运学院，湖北 武汉，430063
2 武汉理工大学国家水运安全工程技术研究中心，湖北 武汉，430063
3 武汉理工大学智能交通系统研究中心，湖北 武汉，430063

摘 要：多径误差是影响精密单点定位（precise point positioning, PPP）收敛时间和定位精度的主要因素之一，处理多频
数据需对各频率建立多径误差修正模型，增加了数据处理的复杂度。选用全球分布的 12 个国际全球导航卫星系统
（global navigation satellite system， GNSS）服务观测站的 GNSS 多频观测数据，以评估非差非组合 PPP 多径误差修正效
果。首先通过恒星日滤波法对部分频率的相位多径建模，然后利用多元线性回归构建频间相位残差相关性模型并获取
全频点多径改正数，最后进行定位验证。实验结果表明，任意一频点的相位多径均可由其他频点的相位多径进行拟合，
且拟合精度可达 91% 及以上。多径修正对单系统不同频率组合定位性能的提升效果明显：静态条件下，GPS 系统平均
收敛时间降低了 19.2%；Galileo 系统双频、三频、五频收敛时间分别缩短 31.2%、42.8% 和 32.9%；北斗系统双频、三频收
敛时间分别缩短 16.4%、17.0% 至 28 min 左右，动态同样具有明显提升。三系统组合静态 PPP 平均收敛时间由 15 min 缩
短至 13 min 左右，收敛后东、北、天 3 方向定位精度分别达 0.27、 0.24、 0.80 cm；动态平均收敛时间可由 17 min 缩短至 16
min 左右，3 方向定位精度分别达 0.82、 0.68、 2.40 cm。因此，研究频间相位多径相关关系、获取全频多径改正数对于提升
多频 GNSS 多径修正效率及定位精度具有一定意义。
关键词：多频 GNSS；非差非组合 PPP；多路径；多元线性回归；北斗卫星导航系统
中图分类号：P228 文献标识码：A 收稿日期：2023‑10‑31
DOI：10.13203/j.whugis20230200 文章编号：1671‑8860（2025）10‑1967‑11
Multi-frequency GNSS Undifferenced and Uncombined PPP with

Multipath Error Correction and Positioning Performance Evaluation

1，2
1
1，2
ZHENG Kai TAN Lingmin LIU Kezhong QIAN Chuang 3
1 School of Navigation, Wuhan University of Technology, Wuhan 430063, China
2 National Engineering Research Center for Water Transport Safety, Wuhan University of Technology, Wuhan 430063, China
3 Intelligent Transportation Systems Research Center, Wuhan University of Technology,Wuhan 430063, China
Abstract： Objectives: Multipath effect is one of the main factors that affect the convergence time and posi‑
tioning accuracy of precise point positioning (PPP). For multi-frequency GNSS undifferenced and uncom‑
bined PPP, it is necessary to establish a multipath correction model for each frequency, which increases the
complexity of data processing. We evaluate the effectiveness of multipath correction in undifferenced and un‑
combined PPP using multi-frequency GNSS observation data from 12 International GNSS （global naviga‑
tion satellite system） Service stations. Methods: We extract the raw phase residuals based on GPS/Galileo/
BDS （BeiDou satellite navigation system） multi-frequency undifferenced and uncombined PPP, and use
multiple linear regression to construct a correlation model of inter-frequency phase residuals. The sidereal
filtering is used to establish a multipath model for the phase residuals of some frequencies, combined with

基金项目：国家自然科学基金（42104015）；湖北省自然科学基金 （2025AFB652）；湖北省重点研发计划（2022BID010）。
第一作者：郑凯，博士，副教授，研究方向为 GNSS 精密定位。kzheng@whut.edu.cn