基于LAMBDA方法的模糊度解算研究

高精度GNSS定位需要解算双差模糊度值,经典最小二乘求解的模糊度一般为浮点解,浮点解丢失了模糊度的整数性,不利于提高未知参数的精度。本文讨论了LAMBDA方法的原理及其算法,对模糊度整数变换前后LAMBDA方法的执行结果进行了比较,讨论了联合去相关法和迭代法两种整数Z变换算法的基本原理,对LAMBDA整周模糊度解算方法中的两种整数Z变换算法进行了比较。结果表明LAMBDA方法模糊度效率较高,联合去相关法的处理成功率高于迭代法。     

整数最小二乘降相关平差在GPS动态定位中的应用研究

详细讨论了整数最小二乘法及其降相关平差（Least-squaresAmbiguity Decorrelation Ad-justment)方法的原理及其实际算法，实算证明，LAMBDA方法在进行模糊度搜索解算时，由于其充分顾及了模糊度的整数特性，并在此基础上对模糊度协方差阵进行了降相关处理，从而改善了模糊度的方差域，消除了模糊度广阔差得不连续性，加快了模糊度搜索的速度，提高了定位解的精度。     

下三角Cholesky分解的整数高斯变换算法

针对全球导航卫星系统(GNSS)载波相位测量中,基于整数最小二乘估计准则解算整周模糊度问题。目前以LAMBDA降相关算法和Lenstra-Lenstra-Lovász(LLL)为代表的规约算法应用最为广泛。由于不同算法采用的模糊度方差-协方差阵的分解方式不同,导致难以合理地进行不同算法性能的比较。该文通过分析LAMBDA算法的降相关特点,从理论上推出基于下三角Cholesky分解多维情形下的整数高斯变换的降相关条件及相应公式,并与分解方式不同的LAMBDA和LLL算法作了对比。实验结果表明,降相关采用的分解方式将会直接影响计算复杂度和解算性能,因此该文推导的整数高斯变换算法便于今后基于下三角Cholesky分解的降相关算法间的合理比较。     

整周模糊度解正确性的评价方法

首先指出了基于传统的假设检验理论的三步法在评价模糊度整数解正确性时存在的理论缺陷，然后介绍了模糊度归整域的概念和可容许整数估计的定义，并在可容许整数估计原定义的基础上给出了更为严密的新定义。最后，基于这个可容许整数估计的新定义，讨论了模糊度成功率的概念及其计算公式。从理论上讲，只有模糊度的成功率才是评价模糊度整数解正确性的严密尺度。     

评价GPS相位模糊度整数解正确性的严密方法

针对如何评价模糊度整数解的正确性，指出了基于传统的假设检验理论的三步法存在的理论缺陷，介绍了模糊度归整域的概念和可容许整数估计的定义，并在Teunissen关于可容许整数估计原定义的基础上给出了更为严密的新定义。基于这个新定义，讨论了模糊度成功率的概念及其计算公式。     

误差椭圆搜索法EES固定GNSS整周模糊度

LAMBDA方法和改进的LAMBDA方法都使用整数矩阵进行降相关,使得变换后的模糊度方差阵更加对角化,但有时变换后的方差阵的对角线元素的数值量级相差很大,使得搜索空间有些扁长,为了避免这些情况的发生,本文提出一种更加理想的新的EES(error ellipse search,误差椭圆搜索)方法来进行整周模糊度的固定。由于实数矩阵可以使降相关达到各种理想的状态,在降相关方面比整数矩阵更有优势,因此EES方法利用实数矩阵进行降相关,搜索每两个模糊度之间的最佳误差椭圆,使得变换后的方差阵对角线元素趋于同一量级,搜索空间更加接近于球形。通过实验表明,随着基线长度的增加,EES方法固定模糊度的成功率远远高于LAMBDA方法,缩短了固定整周模糊度需要的历元数,是一种切实可行有效的固定整周模糊度的方法。     

一种快速解算高维模糊度的改进模拟植物生长算法

针对整数最小二乘模糊度降相关平差(LAMBDA)算法解算高维整周模糊度效率比较低的问题,该文从模糊度解算一般规则是一个非线性整数规划问题的角度出发,提出了一种改进模拟植物生长算法。该算法是一种智能优化算法。通过多组高维模拟数据和实测数据,将该文算法与LAMBDA算法及MLAMBDA算法进行了对比分析。结果显示,当模糊度维数等于45维和50维时,该文算法在运算效率上略优于LAMBDA算法。当维数达到55维及以上时,相比于LAMBDA和MLAMBDA算法运算速度分别提高了至少52.8%和19.2%。因此改进模拟植物生长算法对于快速固定高维整周模糊度具有一定的应用参考价值。     

通过正则化实现整周模糊度快速搜索

在讨论迭代双乔里斯基整数变换降相关性LAMBDA方法的基础上，发现解算历元数较少时方差一协方差阵轻微病态，提出了在分解前对方差一协方差阵正则化的改进法，实例证明改进后的方法需要历元数减少，搜索效率和稳定性高。     

一种基于小波变换的GPS基线求解算法

在分析GPS相位观测粗差、周跳及随机噪声的小波变换特性基础上,提出了基于小波变换的GPS相位粗差探测及小波滤波算法,并提出了基于小波滤波的GPS基线求解算法,该方法能缩小模糊度搜索空间,提高整数模糊度解的有效性.     

一种基于小波变换的GPS基线求解算法

在分析ＧＰＳ相位观测粗差,周跳及随机噪声的小波变换特性基础上,提出了基于小波变换的ＧＰＳ相位粗差探测及小波滤波算法,并提出了基于波滤波的ＧＰＳ基线求解算法,该方法能缩小模糊度搜索空间,提高整数模糊度解的有效性。     

回代解算的LAMBDA方法及其搜索空间

基于回代解算的序贯条件最小二乘技术和上三角的Cholesky分解算法,提出求解载波相位模糊度的一种新算法--回代解算的LAMBDA方法.该方法同Teunissen提出的LAMBDA方法相比,有着不同的目标函数和不同的搜索空间.实例试算表明这两种方法有着不同的执行过程,但有着相同的模糊度整数解和相当的搜索效率.     

用遗传算法搜索GPS单频单历元整周模糊度

介绍了短基线利用单频单历元双差载波相位定位时模糊度固定的基本理论，探讨了利用遗传算法快速搜索GPS单频单历元整周模糊度的一些理论和实现的方法．提出了用改进的正则化方法改善浮动解来提高搜索成功率的新思路。算例分析表明，在一定的条件下．应用遗传算法搜索整周模糊度成功率高、稳键性较好。     

基于整周模糊度概率特性的有效性检验

准确确定载波相位整周模糊度是快速高精度GPS定位的关键,已有的检验GPS整周模糊度有效性的方法几乎均是基于其为非随机常量建立的,因而都存在一定的缺陷。本文在研究整周模糊度概率特性的基础上,提出一种基于LABMBAD算法的整周模糊度概率分布函数的检验方法。实际演算表明该方法简单有效,统计概念明确。     

FirCAR算法的OTF快速定位方法

根据GNSS不同频率间整周模糊度的约束关系,提出一种基于多频整周模糊度间关系约束的模糊度新算法(dual-frequency integer relationship constrained ambiguity resolution,FirCAR)。FirCAR可快速动态解算出高高度角卫星的整周模糊度,将已经固定的整周模糊度视为高精度的伪距观测值应用到下一步的浮点解重算中。结合模糊度搜索算法,如LAMBDA,在模糊度搜索方面的高效性,根据重算后的浮点解进一步解算其他未固定的模糊度解。模糊度固定成功后,即可实现OTF(on the fly)快速定位。实测数据表明,FirCAR算法在静态和动态观测条件下,模糊度初始化所用的平均观测历元数分别为1.04和1.10。与常规的模糊度搜索算法的对比试验表明,结合FirCAR算法模糊度固定所用的观测历元数分别减少了39%和18%。     

一种整周模糊度快速求解的改进LAMBDA方法

本文提出了一种改进LAMBDA方法:在确定Z变换后的模糊度时,改变以往对所有历元的模糊度全部进行搜索的做法,而是通过设置合理的条件,将搜索与直接归整有效地结合起来,从而减少了模糊度的解算时间,提高了解的效率。文章最后利用实测GPS数据验证了改进效果。     

一种适合于单频接收机快速模糊数求解的新方法

提出了一种适合于单频接收机的快速模糊数求解方法。结果表明 ,在用单频接收机的相对定位中 ,该方法快速、稳定