2024年5月10日发(作者：卞书)
手机PPP定位能力测试验证
摘要：智能手机使用差分数据增强定位能力已经成为当前趋势，该文首先详细论述了
目前A-GNSS（ Assisting - Global Navigation Satellite System）技术定位技术的特点
以及存在的缺陷，据此提出一种基于A-GNSS的改进PPP（precise point positioning）
定位方案，并给出了手机在开阔环境、城市环境和林区环境中测试验证的结果。该文方法
可将商用发售版手机定位精度修正至亚米级，对城市环境和林区环境下定位精度也有很好
的提升效果。
关键词：北斗定位 A-GNSS PPP
手机终端要实现高精度定位无非是在原有观测条件下将误差尽可能消除，而消除误差
的方式除了提升手机本身的天线性能外，最主要的方式是通过某种通信手段的将某种类型
的辅助消息实时地传输给终端，由终端利用辅助消息对自身的误差进行消除[1]。智能手机
使用卫星差分数据增强定位能力已经成为主流趋势，在传统测绘领域比较成熟的RTK（Real
Time Kinematic）定位技术已经在少数旗舰型号的手机中落地应用，但是鉴于RTK使用
成本等一系列问题，未来在全部机型中大规模应用的可能性较低，因此研究低成本、标准
化、可规模推广的高精度定位实现方案就显得很有价值。精密单点定位技术（Precise Point
Positioning，PPP）是采用单台GNSS接收机，利用GNSS提供的精密星历和卫星钟差，
基于载波相位观测值可实现毫米至分米级高精度定位[2]。该文将介绍PPP定位在手机中测
试验证的一些情况。
1 手机PPP定位方案
隨着5G网络建设逐步推进和终端不断完善，用户对高精度需求日益增长[3]。不同的
业务应用场景在天线性能等硬件方面有一定的局限性，在精度和收敛时间等性能方面有差
异化的需求。中国信息通信研究院北斗导航公共服务平台提供基于A-GNSS的PPP的车
道级导航服务，通过移动通信网播发北斗系统的钟差、轨差、电离层模型等信息。在3GPP
标准TR 36.355 V15中，引入了用以智能终端实现高精度PPP定位的4组关键参数：
GNSS-SSR-OrbitCorrections（轨道修正）、GNSS-SSR-ClockCorrections（时钟修正）、
BDS-GridModelParameter（网络模型参数）、GNSS-SSR-CodeBias（码间偏差），当
智能终端可以实时收到上述4组关键参数后，便可以实现实时的高精度PPP定位。
1.1 A-GNSS技术和精密单点定位技术
传统卫星定位解算中除了伪距和载波相位测量外，还需要对卫星的广播星历进行解调，
受限于卫星高度、播发功率、播发速率、手机天线质量、手机运动状态等因素，手机对广
播星历的解调一般需要30s以上，解调完毕后再进行结果解算，最终定位时间需要花费数
分钟以上甚至会出现因为广播星历解调失败导致定位失败的情况，导致用户体验较差。
为了加速手机终端的初始化定位速度，减少TTFF（Time To First Fix）所消耗的时间，
3GPP国际化标准组织将网络辅助卫星技术（A-GNSS）进行标准化，并在手机等智能终端
中进行大规模推广。该技术分为用户面技术和控制面技术，其中控制面技术需要依赖运营
商核心网进行实现，因此在落地应用上受到一定限制。而用户面的A-GNSS技术因为使用
灵活、配置方便和效果显著等原因已经实现规模化应用，目前国内A-GNSS日活跃用户不
低于3亿用户。FCC6E955-0242-4FBA-B460-20FB89E63374
在R15版本及以前的3GPP标准中，手机等终端依赖A-GNSS技术通过移动蜂窝网
主要获得可见卫星、历书、星历、轨道位置、参考位置、cell小区等主要信息，其中cell
小区信息需要根据网络制式的演进逐渐由2G向5G进行迭代，同时在卫星星座的支持程度
2024年5月10日发(作者：卞书)
手机PPP定位能力测试验证
摘要：智能手机使用差分数据增强定位能力已经成为当前趋势，该文首先详细论述了
目前A-GNSS（ Assisting - Global Navigation Satellite System）技术定位技术的特点
以及存在的缺陷，据此提出一种基于A-GNSS的改进PPP（precise point positioning）
定位方案，并给出了手机在开阔环境、城市环境和林区环境中测试验证的结果。该文方法
可将商用发售版手机定位精度修正至亚米级，对城市环境和林区环境下定位精度也有很好
的提升效果。
关键词：北斗定位 A-GNSS PPP
手机终端要实现高精度定位无非是在原有观测条件下将误差尽可能消除，而消除误差
的方式除了提升手机本身的天线性能外，最主要的方式是通过某种通信手段的将某种类型
的辅助消息实时地传输给终端，由终端利用辅助消息对自身的误差进行消除[1]。智能手机
使用卫星差分数据增强定位能力已经成为主流趋势，在传统测绘领域比较成熟的RTK（Real
Time Kinematic）定位技术已经在少数旗舰型号的手机中落地应用，但是鉴于RTK使用
成本等一系列问题，未来在全部机型中大规模应用的可能性较低，因此研究低成本、标准
化、可规模推广的高精度定位实现方案就显得很有价值。精密单点定位技术（Precise Point
Positioning，PPP）是采用单台GNSS接收机，利用GNSS提供的精密星历和卫星钟差，
基于载波相位观测值可实现毫米至分米级高精度定位[2]。该文将介绍PPP定位在手机中测
试验证的一些情况。
1 手机PPP定位方案
隨着5G网络建设逐步推进和终端不断完善，用户对高精度需求日益增长[3]。不同的
业务应用场景在天线性能等硬件方面有一定的局限性，在精度和收敛时间等性能方面有差
异化的需求。中国信息通信研究院北斗导航公共服务平台提供基于A-GNSS的PPP的车
道级导航服务，通过移动通信网播发北斗系统的钟差、轨差、电离层模型等信息。在3GPP
标准TR 36.355 V15中，引入了用以智能终端实现高精度PPP定位的4组关键参数：
GNSS-SSR-OrbitCorrections（轨道修正）、GNSS-SSR-ClockCorrections（时钟修正）、
BDS-GridModelParameter（网络模型参数）、GNSS-SSR-CodeBias（码间偏差），当
智能终端可以实时收到上述4组关键参数后，便可以实现实时的高精度PPP定位。
1.1 A-GNSS技术和精密单点定位技术
传统卫星定位解算中除了伪距和载波相位测量外，还需要对卫星的广播星历进行解调，
受限于卫星高度、播发功率、播发速率、手机天线质量、手机运动状态等因素，手机对广
播星历的解调一般需要30s以上，解调完毕后再进行结果解算，最终定位时间需要花费数
分钟以上甚至会出现因为广播星历解调失败导致定位失败的情况，导致用户体验较差。
为了加速手机终端的初始化定位速度，减少TTFF（Time To First Fix）所消耗的时间，
3GPP国际化标准组织将网络辅助卫星技术（A-GNSS）进行标准化，并在手机等智能终端
中进行大规模推广。该技术分为用户面技术和控制面技术，其中控制面技术需要依赖运营
商核心网进行实现，因此在落地应用上受到一定限制。而用户面的A-GNSS技术因为使用
灵活、配置方便和效果显著等原因已经实现规模化应用，目前国内A-GNSS日活跃用户不
低于3亿用户。FCC6E955-0242-4FBA-B460-20FB89E63374
在R15版本及以前的3GPP标准中，手机等终端依赖A-GNSS技术通过移动蜂窝网
主要获得可见卫星、历书、星历、轨道位置、参考位置、cell小区等主要信息，其中cell
小区信息需要根据网络制式的演进逐渐由2G向5G进行迭代，同时在卫星星座的支持程度