手机GNSS数据质量提取的变分模态分解法

观测噪声提取是数据质量分析与随机模型构建的基础。当前手机GNSS观测噪声提取主要采用三阶差分法与历元间差分法，这些方法的提取结果都会受到卫星相关性和历元间相关性的影响。本文提出结合变分模态分解（variational mode decomposition，VMD）提取手机观测噪声的方法。模拟分解试验表明：VMD能够较好地对混合信号进行分解。提取小米8手机GNSS观测噪声并进行分析，结果表明：GPS、BDS和Galileo 3系统伪距观测噪声计算结果一致，GLONASS系统伪距噪声大约是其他系统的两倍，四系统的载波观测噪声相当，手机GNSS观测噪声与Android系统版本无关。相比于高度角随机模型，载噪比随机模型更适用于手机GNSS定位。利用数据质量提取结果拟合载噪比随机模型，并进行定位试验。定位结果表明：相对于高度角随机模型，采用载噪比随机模型后手机伪距单点定位效果能提升25%以上。手机PPP平面定位结果能收敛至0.6 m以内，高程定位精度收敛至1.2 m以内。