GPS短基线整周模糊度的直接解法

提出了在位移值较大的情况下(0.7 m),通过多种载波相位组合,解算短基线GPS整周模糊度的方法。导出了在解算过程中保证L1和L2载波的整周模糊度N1和N2为整数的条件,从而将DC(direct calcu-lation)算法[1]不仅推广到大变形的情况,而且推广到短基线GPS整周模糊度的解算,解决了快速准确解算短基线GPS整周模糊度的问题。     

综述GPS定位中整周糊度求解问题

ＧＰＳ定位中确定整周模糊度是关键问题,而在进行短时段的短基线向量的解算时,由于观测值较少以及卫星星座几何形状变化不大等因素,会出现整周模糊度不能固定为整数的现象。本文综述了当前求解整周模糊度的主要方法,并对ＧＰＳ精密快速定位中整周模糊度定位问题提出了一定看法,可供ＧＰＳ研究及定位工作者参考。     

长距离GPS/BDS参考站网多频载波相位整周模糊度解算方法

长距离网络RTK是实现GPS/BDS高精度实时定位的主要手段之一,其核心是长距离参考站网GPS/BDS整周模糊度的快速准确确定。本文提出了一种长距离GPS/BDS参考站网载波相位整周模糊度解算方法,首先利用GPS双频观测数据计算和确定宽巷整周模糊度,同时利用BDS的B2、B3频率观测值确定超宽巷整周模糊度。然后建立GPS载波相位整周模糊度和大气延迟误差的参数估计模型,附加双差宽巷整周模糊度的约束,解算双差载波相位整周模糊度,并建立参考站网大气延迟误差的空间相关模型。根据B2、B3频率的超宽巷整周模糊度建立包含大气误差参数的载波相位整周模糊度解算模型,利用大气延迟误差空间相关模型约束BDS双差载波相位整周模糊度的解算。克服了传统的使用无电离层组合值解算整周模糊度的不利影响。采用实测长距离CORS网GPS、BDS多频观测数据进行算法验证,试验结果证明该方法可实现长距离参考站网GPS/BDS载波相位整周模糊度的准确固定。     

载波相位约束整周模糊度在短基线RTK中的应用

针对单历元RTK定位中受到卫星升起、周跳频发等外界条件干扰时,整周模糊度长时间不能固定,严重影响RTK定位实时精度的问题。文中提出一种用载波相位约束整周模糊度的方法来提高模糊度固定率、Ratio值和解算精度,并且结合GPS单系统、GPS/GLONASS双系统两组实测数据进行未加入和加入载波相位约束整周模糊度的比较实验。结果表明该方法可行。     

GPS/BDS组合定位对短基线模糊度搜索空间的影响

整周模糊度固定是GNSS高精度动态定位的关键问题,为研究GPS/BDS(北斗卫星导航系统)组合定位对短基线模糊度搜索效率和固定成功率的提高效果,利用基于模糊度方差-协方差阵特征值平方根的模糊度搜索空间对比方法分别对短基线条件下GPS单系统、BDS单系统和GPS/BDS组合系统下的模糊度搜索空间进行对比分析。实验数据表明:GPS/BDS组合定位对各单系统的方差-协方差阵均有影响,从整体上可以缩小GPS和BDS单系统的模糊度搜索空间。最后对模糊度固定成功率进行了统计,结果表明,在单、双频条件下组合系统均可显著提高模糊度固定成功率和搜索效率。     

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。     

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GPS动态相对定位的数据处理方法的研究

本文首先介绍了GPS动态相对定位的数据预处理和周跳探测方法和流程,这是实现高精度定位的前提,然后提出一种确定GPS双差整周模糊度的方法,采用M-W组合的方式,经过多历元的数据平滑得到精度在±1周以内的宽巷模糊度的浮点解,然后利用残差验后方差最小的原则搜索整周模糊度,最后用自编程序对实测数据进行验证,证明了本文方法的有效性。     

病态模型参数估计在整周模糊度解算中的应用

介绍了病态模型参数估计方法,并将其应用于GPS快速动态定位整周模糊度的解算,实现了模糊度初值的快速准确求解。     

长距离GPS/BDS双系统网络RTK方法

基于区域参考站网的网络实时动态定位(real-time kinematic,RTK)方法是实现全球定位系统(global positioning system,GPS)、北斗卫星导航系统(BeiDou satellite navigation system,BDS)高精度定位的主要手段。研究了一种长距离GPS/BDS双系统网络RTK方法,首先采用长距离参考站网GPS/BDS多频观测数据确定宽巷整周模糊度,利用引入大气误差参数的参数估计模型解算GPS/BDS双差载波相位整周模糊度;然后按照长距离参考站网观测误差特性的不同,分类处理参考站观测误差,利用误差内插法计算流动站观测误差,以改正流动站GPS/BDS双系统载波相位观测值的观测误差;最后使用流动站多频载波相位整周模糊度解算方法确定GPS/BDS载波相位整周模糊度并解算位置参数。使用长距离连续运行参考站(continuously operating reference stations,CORS)网的实测数据进行实验,结果表明,该方法能够利用长距离GPS/BDS参考站网实现流动站的厘米级定位。     

谱修正迭代法在快速静态定位中的应用

将一种求解病态法方程的新方法——谱修整迭代法应用于单频GPS接收机快速静态定位。根据对实测数据的计算表明谱修整迭代法使静态定位可以在较短得时间内获得较精确的整周模糊度浮点解,因而缩小了整周模糊度的搜索范围,加快了静态定位的速度。     

一种单频GPS快速静态定位技术

针对在短时间内GPS观测方程的法方程容易形成病态的实际,探讨用附加约束条件来消除其病态性的方法,然后用LAMBDA方法确定其整周模糊度。实际实验证明,对于单频GPS接收机,利用几个历元数据,使用该技术即可正确确定整周模糊度,从而实现cm级定位。     

使用双频相关法单历元解算GPS整周模糊值

整周模糊值的快速确定，特别是利用一个历元数据确定整周模糊值，一直是GPS高精度实时定位的热点问题。根据双频相位数据的内在关系，提出了观测值域整周模糊值误差带的概念，并在此基础上通过在观测值平差值域和模糊值域两域交叉搜索的方法，只采用一个历元的C／A码和双频相位数据即可确定GPS相位整周模糊值，称为双频相关法。该方法随着GPS现代化中第三频率的使用，将更加有效。该方法较好地解决了GPS动态定位中多年来的一个难题，使得GPS实时定位技术得以实现，也可省略周跳修复工作。     

利用历元间坐标差信息加快动态定位中模糊度固定

整周模糊度固定是高精度GPS定位的关键技术之一,加快模糊度的固定,可扩大GPS定位的应用范围和提高定位结果的可靠性。针对单频接收机动态定位的特点,提出了一种加快模糊度固定的新方法。该方法首先采用站际历元间二次差分定位模型获得高精度的流动站历元间坐标差信息,然后将该坐标差信息附加至模糊度叠加法方程中,以改善法方程的病态性,提高模糊度浮点解的精度,从而加快模糊度的固定。实验结果表明新方法可以加快动态相对定位中模糊度固定速度,具有较高的应用价值。     

GPS动态定位中的虚拟观测方程研究

高精度的单历元GPS动态定位由于观测值数目较少而很难确定整周模糊度.为了解算整周模糊度,需要利用已有的坐标、速度等信息.在分析常规GPS参数解算模型的基础上,推导利用虚拟观测值的GPS虚拟观测模型并分析取其相应权的方法,结合已有信息和伪距、相位观测值联合解算来进行单历元坐标分量改正数求解.并通过一个实际算例验证方法有效且可靠地提高整周模糊度解算的成功率.     

基于载波相位差分的北斗/GPS双模定位系统研究

基于载波相位差分技术的北斗/GPS双模定位系统,提出能够精确定位用户位置的完整相对定位算法。文中详细分析卫星导航的定位监测机理,开发北斗/GPS数据融合的双模式信号采集系统。利用星站在历元间的距离增量为参考值来检测周跳,给出判断周跳的标准。对整周模糊度确定的问题进行研究,给出利用LAMBDA法来快速搜索整周模糊度的算法,编写监测点三维位置的定位监测程序。基于上海司南接收机北斗/GPS相对定位实验得到的数据,验证给出双模导航系统的精确性、可用性和可靠性。     

顾及基线先验信息的GPS模糊度快速解算

采用GPS相位观测值进行快速定位时,其解算模型严重病态,最小二乘解得的浮点模糊度精度差且相关性大,导致整周模糊度搜索空间过大,难以正确固定。本文提出一种顾及基线先验信息和模糊度线性约束的整数条件的GPS模糊度快速解算方法,先用顾及基线先验信息的正则化算法解得精度较高且相关性较小的浮点模糊度,以减小整周模糊度的搜索空间;再综合利用整周模糊度间的线性约束的整数条件和基线先验信息,进一步有效地减小模糊度搜索空间,提高搜索效率。算例表明:顾及基线先验信息的正则化算法有效地改善了模糊度浮点解,模糊度线性约束的整数条件有效地提高搜索效率和成功率。     

姿态测量中GPS双频观测的应用

随着GPS定位技术的发展和完善,利用GPS进行动态载体的姿态测量具有广阔的发展前景.姿态测量问题中,实时、高精度的解算整周模糊度是关键.利用双频观测、RATI0检验等方法进行单历元整周模糊度的解算,得到较好的结果.因此,这一方法可以应用到动态载体姿态测量当中去.     

附加约束法及其在GPS快速定位中的应用

针对在短时间内GPS观测方程的法方程容易形成病态的实际,探讨用附加约束条件来消除其病态性的方法,然后用LAMBDA方法确定其整周模糊度,实际实验证明,对于单频GPS接收机,利用连续几个历元数据,使用该技术即可正确确定整周模糊度,从而实现厘米级定位。     

GPS/BDS/GLONASS双频RTK定位算法研究

针对GLONASS采用频分多址技术导致双差观测方程中双差模糊度失去整周特性的问题，提出了一种基于站间单差模糊度分别求解的方法，并结合附加模糊度参数的卡尔曼滤波模型，实现了GPS/BDS/GLONASS组合RTK定位。通过自编RTK程序对GPS、BDS与GLONASS双频实测短基线数据进行测试，并对比分析其他RTK模式下的稳定性与定位精度。结果表明，GLONASS单频和双频定位的模糊度固定率分别为99.8%、99.7%，其定位精度与BDS、GPS相差不大。在单频或双频RTK定位中，双系统、三系统组合定位的稳定性和定位精度明显高于单系统，其中三系统组合定位的稳定性最好，精度最高。随着频率增加，初始化时间明显减少，为实现单历元获得固定解提供了可能性。