长距离单历元非差网络RTK方法

研究长距离网络RTK参考站整周模糊度单历元解算算法和区域误差非差改正数的计算方法,并介绍流动站整周模糊度的单历元解算方法,最后使用实测数据进行算法实验。实验表明,该方法可以利用非差误差改正数实现长距离网络RTK流动站的单历元cm级定位。     

一种改进的GNSS高维模糊度快速降相关算法

为了提高GNSS高维模糊度的解算效率,提出一种改进的GNSS模糊度快速降相关算法。算法采用对称旋转排序策略和延后降相关策略对下三角Cholesky分解的整数高斯变换算法进行改进。通过模拟和实测数据进行验证,结果表明,改进算法在一定程度上减少了降相关过程中的条件方差交换次数和整数高斯变换次数,从而有效提高了解算效率,增强了解算时间的稳定性。     

基于站间单差的GPS/GLONASS组合模糊度解算研究

推导分析了基于站间单差的GPS/GLONASS组合双差模糊度解算数学模型及影响其精度的误差因素。利用模糊度参数在无周跳和粗差情况下的时不变性特点,采用自适应选权滤波对单差数据进行滤波处理,并将滤波后的单差模糊度通过选择基准卫星固定为双差模糊度。采用不同长度的实测动静态短基线数据进行测试,结果表明基于自适应选权滤波的站间单差模型可以简便有效地进行双差模糊度固定,模糊度固定成功率在95%以上,解算精度优于单模型以及双模型单历元解。     

GNSS多天线基线网单历元模糊度同步解算法

提出多天线基线网单历元模糊度同步解算法，其具体实现步骤为：1）根据宽巷组合模糊度易于固定的优点，采用附加已知基线长度约束法同步解算各基线的宽巷模糊度，得到dm~cm级精度的近似基线分量；2）将解算得到的各近似基线分量作为约束，同步解算各基线的基频模糊度，以获取mm级精度的基线矢量。该方法的关键在于检验各历元宽巷模糊度解算的正确性，以获取可靠的近似基线分量，为解算各基线的基频模糊度提供准确的基线先验信息。由于动态情况下各历元观测信息比较少，单纯依赖ratio检验不可靠，提出结合基线误差、单位权中误差、基线网模糊度闭合环及ratio值等对多组宽巷模糊度进行检验，避免ratio值设置不当导致模糊度检验中发生纳伪和弃真问题。实测数据结果证明，该处理方法使得模糊度解算的成功率提高1%~2%，可以获取移动平台更丰富的导航信息，提高其服务能力。     

一种矩阵分块的GNSS相位模糊度快速解算方法

为解决GNSS模糊度解算中最小二乘模糊度去相关（least-square ambiguity decorrelation adjustment,LAMBDA）算法涉及大量矩阵运算、降相关耗时较长等问题,提出一种对条件方差矩阵进行分块的最小二乘模糊度去相关（blocking in least-square ambiguity decorrelation adjustment,BLAMBDA）算法。该算法对条件方差矩阵进行分块,减少条件方差排序次数,并在此基础上对Cholesky分解公式进行整合,减少Cholesky分解过程中的数乘运算。仿真实验和实测结果表明,与LAMBDA算法相比,BLAMBDA算法的整体解算效率提升显著,且更加稳定。     

第二代星基增强系统GATBP的PPP服务模糊度固定效果

为验证第二代星基增强系统GATBP PPP服务的模糊度固定效果,使用与观测值相关的信号偏差改正数对卫星硬件延迟进行改正,利用LAMBDA方法分别固定宽巷和窄巷模糊度,获得固定的单差无电离层组合模糊度。使用GATBP精密产品对10个MGEX测站7 d的观测数据进行PPP解算,并与CODE精密产品解算结果对比。结果表明,使用GATBP产品的宽巷和窄巷模糊度固定率平均值分别为95%和30.2%,水平方向定位误差RMS优于10 cm,三维定位误差RMS优于15 cm,相位观测值残差RMS优于3 cm,对流层估计误差RMS优于1.5 cm;使用CODE产品的宽巷和窄巷模糊度固定率平均值均在95%以上,相位观测值残差、定位误差和对流层估计误差均显著小于GATBP产品。     

基于模糊聚类分析法的BDS长基线模糊度解算

为探求BDS长基线模糊度解算的最优组合观测量,基于模糊聚类分析法分别选取2个BDS最优超宽巷组合和1个最优窄巷组合共同构建TCAR模型,分别采用GF_TCAR、GB_TCAR和GIF_TCAR模型对实测BDS长基线进行模糊度解算。实验表明,3种模型解算超宽巷组合模糊度的结果基本一致; GF_TCAR模型解算模糊聚类分析法所得最优窄巷组合(3,0,-2)的相邻历元组合模糊度差值优于常用的(4,2,-5)组合;GB_TCAR模型解算IGSO卫星时,窄巷组合(3,0,-2)的结果优于(4,2,-5)组合,而解算GEO、MEO卫星时2种窄巷组合结果一致;GIF_TCAR模型解算窄巷组合(3,0,-2)的结果略逊于(4,2,-5)组合。     

基于BDS/GLONASS的短基线单历元多频RTK定位研究

在基于几何的TCAR(three carrier ambiguity resolution)算法基础上,将BDS/GLONASS组合引入到宽巷和窄巷模糊度解算中,提出一种基于双系统组合的单历元多频RTK定位模型,并通过实验进行分析。结果表明,相比于其他模型,该模型在模糊度解算效率和定位精度方面都是最优的。     

一种改进的北斗三频长基线模糊度固定算法

针对TCAR法在北斗三频长基线模糊度固定中成功率不高的问题，提出采用滑动窗口的方法对EWL、WL和NL模糊度进行固定。通过实验分析窗口大小与模糊度固定成功率的关系得出，在长距离定位中，模糊度固定成功率主要受到电离层延迟和对流层延迟的影响。因此采用滑动窗口固定EWL和WL模糊度后，通过GIF-TCAR法解算NL模糊度，同时使用滑动窗口法来固定NL模糊度。实验结果表明，该方法可用于北斗三频实时定位。     

基于三维移动变形平台的GPS/BDS中长基线解算性能分析

针对中长基线解算测站间的大气误差无法通过双差完全消除、影响模糊度的固定与精度的问题，在得到宽巷模糊度后，利用Kalman滤波算法对L1、B1基频模糊度进行估计，并使用LAMBDA算法确定基频模糊度。以三维移动变形平台中长基线实测数据为例，解算GPS、BDS、GPS/BDS系统3种模式下的数条中长基线。总体而言，GPS/BDS组合系统较单GPS、BDS系统精度有所提升，GPS/BDS组合系统各基线固定率、正确率优于82.08%、81.53%，X、Y、Z、3D方向的精度可达15.4 mm、15.9 mm、20.1 mm、30.0 mm；20.8 km、46.6 km基线三维移动变形中误差分别优于18.8 mm、22.5 mm，相对中误差分别优于1/71.9、1/60.1。     

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北斗三频中长基线模糊度解算研究

在推导TCAR模型基础上,研究制约TCAR快速固定中长基线模糊度的影响因素,提出一种基于三频无几何无电离层组合快速解算中长基线模糊度的新方法。然后利用北斗观测数据进行验证分析,TCAR算法能够解决北斗短基线模糊度快速固定问题,而新方法可以实现中长基线模糊度的快速、准确固定。     

利用无几何模型求解GPS三频模糊度的成功率分析

利用无几何模型求解GPS模糊度实数解是不以基线分量为未知数的线性模型,码观测量几乎直接用于确定模糊度,即使在较短的观测时间内,也不会出现设计矩阵复共线性,对模糊度求解具有明显优势。利用Kronecker乘积导出了利用无几何模型求解三频模糊度及其协方差矩阵的表达式,分析得到该协方差矩阵只与伪距噪声和相位噪声之间的结构以及采用的历元数相关,与接收机和卫星之间的几何构形无关;整数变换Z矩阵只与伪距噪声和相位噪声之间的结构相关的有益结论。最后利用无几何模型分别计算了单频、双频、三频模糊度求解的成功率, 得出对于双频和三频只需少数历元即可成功固定模糊度,特别对于三频观测,甚至单历元即可成功固定模糊度。     

附有基线长约束的改进CLAMBDA算法研究

探讨附有基线长约束的最小二乘模糊度降相关搜索算法(CLAMBDA)的基本原理和实现过程,针对其处理高维模糊度时存在搜索效率低的问题,提出一种基于部分模糊度搜索策略的改进CLAMBDA算法。新算法通过优选部分模糊度子集,在改善搜索空间形状的同时,降低了模糊度搜索空间的维数,有效提高了模糊度的搜索效率。利用澳大利亚科廷大学静态短基线网数据和实测动静态定位数据进行验证,结果表明,改进的模糊度搜索方案可以在保证模糊度固定成功率的情况下,有效地缩短搜索时间,能更好地满足载体实时姿态测量的要求。     

GPS变形监测中提取大变形量的单历元解算方法研究

提出一种综合利用宽巷组合观测值与L₁观测值提取测站大变形量的GPS单历元变形监测方法。充分利用变形监测点已知以及模糊度之间的线性相关性等特点,通过ARCE算法对测站先验坐标计算出的部分宽巷模糊度进行±1周的搜索,正确固定所有宽巷模糊度后提取监测点粗略变形量,再利用L₁观测值进一步提取剩余变形量。通过实例验证,本方法有效、可靠,在变形量较大的情况下能取得很好的效果。     

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部分模糊度固定的多基线解算方法

采用非差观测值构建误差方程,通过等价变换消除卫星钟差参数和接收机钟差参数,建立多个测站的联合等价双差观测方程。针对联合方程等价模糊度个数较多、相关性较强的特点,本文提出一种新的部分模糊度固定（PAR）方法。该方法将等价模糊度按照方差大小升序排列,通过循环剔除最大方差模糊度并进行Ratio检验,最终实现部分模糊度的固定。实例计算表明,相比完全模糊度固定（FAR）方法,PAR方法不仅具有更高的模糊度固定率和成功率,且提高了多基线精密定位的可用性,其坐标解算精度与FAR具有较好的一致性。