Multi-GNSS integer ambiguity resolution enabled precise positioning

In this PhD thesis multi-Global Navigation Satellite System (GNSS) positioning results when combining the American Global Positioning System (GPS), Chinese BeiDou Navigation Satellite System (BDS), European Galileo and Japanese Quasi-Zenith Satellite System (QZSS) will be presented. The combined systems will be evaluated in comparison to the single-systems, for short (atmosphere-fixed) to long (atmosphere-present) baselines. It will be shown that the combined systems can provide for improved integer ambiguity resolution and positioning performance over the single-systems

An analysis of multi-GNSS observations tracked by recent Android smartphones and smartphone-only relative positioning results

In this study we assess the quality of multi-GNSS observations of recent Android smartphones. The results reveal a significant drop of smartphone carrier-to-noise density ratio (C/N0) with respect to geodetic receivers, and discernible differences among constellations and frequency bands. We show that the higher the elevation of the satellite, the larger discrepancy in C/N0 between the geodetic receivers and smartphones. Thus we show that a C/N0 weighting scheme may be superior to the elevation dependent one usually adopted for GNSS observations. We also discover that smartphone code pseudoranges are noisier by about one order of magnitude as compared to geodetic receivers, and that the code signals on L5 and E5a outperform those on L1 and E1, respectively. It is shown that smartphone phase observations are contaminated by the effects that can destroy the integer property and time-constancy of the ambiguities. There are long term drifts detected for GPS L5, Galileo E1, E5a and BDS B1 phase observations of Huawei P30. We highlight competitive phase noise characteristics for the Xiaomi Mi 8 when compared to the geodetic receivers. We also reveal a poor quality of other than GPS L1 phase signals for the Huawei P30 smartphones related to the unexpected drifts of the observations. Finally, the positioning experiment proves that it is feasible to obtain a precise cm-level solution of a smartphone to smartphone relative positioning with fixed integer ambiguities

An assessment of smartphone and low-cost multi-GNSS single-frequency RTK positioning for low, medium and high ionospheric disturbance periods

The emerging GNSSs make single-frequency (SF) RTK positioning possible. In this contribution two different types of low-cost (few hundred USDs) RTK receivers are analyzed, which can track L1 GPS, B1 BDS, E1 Galileo and L1 QZSS, or any combinations thereof, for a location in Dunedin, New Zealand. These SF RTK receivers can potentially give competitive ambiguity resolution and positioning performance to that of more expensive (thousands USDs) dual-frequency (DF) GPS receivers. A smartphone implementation of one of these SF receiver types is also evaluated. The least-squares variance component estimation (LS-VCE) procedure is first used to formulate a realistic stochastic model, which assures that our receivers at hand can achieve the best possible ambiguity resolution and RTK positioning performance. The best performing low-cost SF RTK receiver types are then assessed against DF GPS receivers and survey-grade antennas. Real data with ionospheric disturbances at low, medium and high levels are analyzed, while making use of the ionosphere-weighted model. It will be demonstrated that when the presence of the residual ionospheric delays increases, instantaneous RTK positioning is not possible for any of the receivers, and a multi-epoch model is necessary to use. It is finally shown that the low-cost SF RTK performance can remain competitive to that of more expensive DF GPS receivers even when the ionospheric disturbance level reaches a Kp-index of 7-, i.e. for a strong geomagnetic storm, for the baseline at hand

Low-cost, high-precision, single-frequency GPS–BDS RTK positioning

The integration of the Chinese BDS with other systems, such as the American GPS, makes precise RTK positioning possible with low-cost receivers. We investigate the performance of low-cost ublox receivers, which cost a few hundred USDs, while making use of L1 GPS + B1 BDS data in Dunedin, New Zealand. Comparisons will be made to L1 + L2 GPS and survey-grade receivers which cost several thousand USDs. The least-squares variance component estimation procedure is used to determine the code and phase variances and covariances of the receivers and thus formulate a realistic stochastic model. Otherwise, the ambiguity resolution and hence positioning performance would deteriorate. For the same reasons, the existence of receiver-induced time correlation is also investigated. The low-cost RTK performance is then evaluated by formal and empirical ambiguity success rates and positioning precisions. It will be shown that the code and phase precision of the low-cost receivers can be significantly improved by using survey-grade antennas, since they have better signal reception and multipath suppression abilities in comparison with low-cost patch antennas. It will also be demonstrated that the low-cost receivers can achieve competitive ambiguity resolution and positioning performance to survey-grade dual-frequency GPS receivers

Temporal correlation for network RTK positioning

Temporal correlation in network real-time kinematic (RTK) data exists due to unmodeled multipath and atmospheric errors, in combination with slowly changing satellite constellation. If this correlation is neglected, the estimated uncertainty of the coordinates might be too optimistic. In this study, we compute temporal correlation lengths for network RTK positioning, i.e., the appropriate time separation between the measurements. This leads to more realistic coordinate uncertainty estimates, and an appropriate surveying strategy to control the measurements can be designed. Two methods to estimate temporal correlation lengths are suggested. Several monitor stations that utilize correction data from two SWEPOSTM Network RTK services, a standard service and a project-adapted service with the mean distance between the reference stations of approximately 70 and 10-20 km, are evaluated. The correlation lengths for the standard service are estimated as 17 min for the horizontal component and 36-37 min for the vertical component. The corresponding estimates for the project-adapted service are 13-17 and 13-16 min, respectively. According to the F test, the proposed composite first-order Gauss--Markov autocovariance function shows a significantly better least-squared fit to data compared to the commonly used one-component first-order Gauss-Markov model. A second suggested method is proposed that has the potential of providing robust correlation lengths without the need to fit a model to the computed autocovariance function

Detail surveying with network RTK -an accuracy research

This thesis is an accuracy research of detail surveying with networkRTK. Another objective of the thesis concerns some proposed controlmethods and to estimate if they are practically useful, and if the theoreticalassumptions of accuracy levels can be adjusted to standardisedtolerances for such control methods.The control methods are “revisit with network RTK” and “separatecontrol with conventional technique”, both in plane and height. Therevisit can be processed alone, or integrated with the productionmeasurements. Conventional technique involves a totalstation or alevelling instrument. The authors consider the control methods to bepractically useful.The modification of the theoretical assumptions of accuracy levelshas been based on an extensive material of measurements, calculations,analyses and considerations. This thesis achieved a standarderror in plane of 10 mm and in height of 15 mm (without the standarderror of the geoid model), which is comparable with similarstudies carried out lately. However, the conditions in this study areconsidered to be very favourable. To achieve the accuracy in plane, atripod of some type is necessary to minimize the influence from thecentering standard errors.Our modified accuracy levels can in the future be adjusted to standardisedtolerances, but more studies at different locations andunder other conditions are then necessary.Detta examensarbete avser en noggrannhetsundersökning av detaljmätning med nätverks-RTK. Underlagsmaterialet har bestått i förslag till kontrollmetoder och teoretiska antaganden om de noggrannhetsnivåer som kan förväntas. Underlaget har utarbetats av Clas-Göran Persson vid Lantmäteriet (Persson 2008a). Det har också ingått i uppgiften att bedöma om metoderna är användbara även för rutinmässiga kontroller vid ”vardagsmätning” samt om noggrannhetsnivåerna skulle kunna omformas till felgränser, a la HMK (Handbok till Mätningskungörelsen), för sådana metoder. Kontrollmetoderna i fält består dels av ”återbesök med nätverks- RTK”, dels av ”separat kontroll med konventionell teknik”. De avser såväl plan- som höjdläget. Återbesök kan göras som särskild åtgärd eller integrerat med pågående produktionsmätningar. Konventionell teknik innebär kontroll med antingen totalstation eller avvägningsinstrument. Författarna anser att kontrollmetoderna är praktiskt tilllämpbara; återbesök kan enkelt genomföras under pågående detaljmätningar och den separata kontrollen med konventionell teknik (totalstation) är passande i en beställarroll. Modifieringen av de antagna noggrannhetsnivåerna har baserats på ett ganska omfattande material av mätningar, beräkningar, analyser, och överväganden. I detta arbete uppnåddes ett medelfel i plan på 10 mm och ett medelfel i höjd på 15 mm (exklusive felet i geoidmodellen SWEN05_RH2000), vilket överensstämmer med liknande studier som gjorts på senare tid (Edwards et al. 2008). Dock kan de förhållanden som rådde i Gävle hösten 2008 anses ha varit mycket gynnsamma. För att uppnå plannoggrannheten krävs emellertid någon form av tvångscentrering för att minimera centreringsfelen. Höjdnoggrannheten kan komma att bli betydligt sämre under perioder av omfattande solfläcksaktivitet som återkommer regelbundet, med ett större maximum kring slutet av år 2011 (SWPC 2009). Detta medför att förväntad noggrannhet i höjd i detta arbete har lagts på en sämre nivå än vad som egentligen uppnåddes. Höjdnoggrannheten kan nog förbättras genom den nya geoidmodellen SWEN08 som lanserades i januari 2009 (Ågren 2009). Fler faktorer som kan påverka noggrannheten för nätverks-RTK är osäkerhet i definitionen av antennens elektriska centrum, avstånd till referensstationerna, lokalisering inom eller utanför SWEPOS-nätverket, etc. De modifierade noggrannhetsnivåerna kan på sikt omformas till felgränser, men då krävs fler projekt på olika platser, utspritt i tiden och under andra förhållanden

Multi-GNSS positioning

Full text available through link onlyPeer Reviewe

Tolerans och kontroll : samt manual för Leica TPS1200

Inom byggbranschen är det viktigt att noggrannheten uppfylls efter vissa krav. Dessa krav kallas toleranser och är en tillåten avvikelse från en given position. I Sverige delas byggplatstoleransen upp i tre delar: tillverknings-, monterings- och utsättningstolerans. Utsättningstoleransen kan generellt sägas uppfylla en tredjedel av byggplatstoleransen beroende på säkerhetsnivå. Ett av syftena med detta arbete var att undersöka vad som påverkar utsättningstoleransen och hur dessa fastställs. En generalisering för hur utsättningskraven kan hanteras och fastställas finns beskrivet utifrån de bedömningstabeller som finns HMK-BA4 som i sin tur är skapade utifrån erfarenheter och viss statistiskt beräknande. Ett annat syfte var att redovisa hur en kontroll av utsättningar kan gå till. Kontrollen av utsättningstoleransen är något många slarvar med och anledningen till detta kan vara att det råder tidsbrist för denna del av arbetet och att många använder sig av så kallad passiv kontroll. Passiv kontroll innebär att utsättaren visuellt granskar utsättningspunkterna alternativt genomför en enkel måttagning och kontrollerar avståndet mellan punkterna. Aktiv kontroll är en mer noggrann metod som innebär kontrollmätning av punkterna, som helst ska utföras av annan person och utrustning än för utsättningspunkterna. Toleranskraven och tillvägagångssättet för kontroll av primärpunkter, sekundärpunkter och detaljpunkter har beskrivits. Teoretiskt resonemang kring tolerans och kontroll testades genom ett praktiskt experiment. Experimentet gick dessutom ut på att jämföra två olika förekommande utsättningsmetoder vid en utsättning från en referenslinje. De två metoderna som användes var; utsättning med hjälp av endast mätband/tumstock samt utsättning med hjälp av egyptisk triangel (med hjälp av mätband/tumstock). Resultatet av det praktiska experimentet visade att storleken på tvärmåttet från referenslinjen är avgörande vid utsättning. Även vilken metod som används har betydelse. För att förenkla hanteringen av Högskolan i Gävles nyinköpta totalstationer Leica TPS1200 så har en grundläggande manual skapats. Tre utsättningsmetoder har beskrivits: utsättning från referenslinje, traditionell punktvis utsättning och vägutsättning. Även grundläggande konfigurationer och förberedelser inför utsättningen såsom stationsetablering för totalstationen har tagits upp

El defensor de Córdoba : diario católico: Año XIV Número 4002 - 1912 noviembre 9

Copia digital. Madrid : Ministerio de Cultura. Subdirección General de Coordinación Bibliotecaria, 200

First combined COMPASS/BeiDou-2 and GPS positioning results in Australia. Part II: Single- and multiple-frequency single-baseline RTK positioning

Australia is a beneficiary of the current regional BeiDou configuration, as enough satellites are available for Positioning, Navigation and Timing (PNT). The present contribution is Part II out of two parts that consider first combined BeiDou + GPS results in Australia. In Part I we analysed the code-only single-receiver and relative point positioning performance. In this Part II we will evaluate the single- and multiple-frequency single-baseline RTK model. The performance is evaluated by ambiguity success-rates and by comparing the estimated positions to very precise benchmark coordinates. It will be shown that the increased strength of the combined model allows for improved ambiguity resolution performance and positioning robustness over the BeiDou- and GPS-only solutions