基于TECR的GPS三频数据周跳探测方法研究

基于三频伪距相位和无几何相位组合周跳探测与修复的基本原理，分析电离层活跃期电子含量变化率的特点，提出削弱电离层影响的三频组合周跳探测与修复方案。实验表明，本文方法能够有效探测和修复电离层活跃观测条件下观测数据中的所有周跳，且周跳探测阈值较小，不存在敏感周跳。     

北斗三号卫星四频实时周跳探测与修复方法

针对北斗三号卫星可播发四频信号的特点,提出一种联合3个无几何相位组合和1个伪距相位组合的实时周跳探测与修复方法。首先探讨多频条件下的高质量组合,然后挑选3个无几何相位组合和1个伪距相位组合共同进行周跳探测,并利用LAMBDA方法实时修复周跳,最后采用不同观测条件下的实测数据对该方法的有效性进行验证。结果表明,该方法相比于三频条件受电离层延迟影响更小,可实时探测与修复四频观测数据中的周跳。     

电离层残差辅助北斗三频伪距载波相位组合周跳探测

提出一种基于单差模型的电离层残差辅助伪距相位组合周跳探测方法。基于北斗三频实测数据,以波长、电离层延迟系数与噪声为约束条件,优化选取3个线性无关的超宽巷（EWL）、宽巷（WL）组合(0,-1,1)、(1,4,-5)、(4,-2,-3), 并利用伪距相位组合法进行周跳的探测与修复。实验结果表明,这3个组合甚至可以实时探测出原始频点上1周的小周跳。针对三频伪距相位组合周跳探测法可能出现的误探情况,提出利用电离层残差法辅助三频伪距相位组合周跳探测的方法,即首先利用原始观测量求出历元间电离层残差,再将相邻历元间所求的历元间电离层残差二次作差。实验表明,该方法可以实时准确地探测与修复不同基线下单差的各类大小周跳。     

北斗三频载波伪距组合观测值的周跳探测算法研究

针对BDS全星座播发三频信号的特点,利用1个三频载波伪距组合(1,4,-5)和2个三频无几何相位组合(1,1,-2)、(1,-2,1)联合的方法进行周跳探测,并结合最小2-范数确定整数周跳的搜索策略。实测数据表明,该方法对一般周跳、不敏感周跳及连续随机周跳均有较好的探测与修复效果。     

一种改正伪距多路径误差的北斗三频周跳探测与修复方法

使用北斗三频观测值提取伪距多路径误差。分析表明,北斗伪距多路径误差达到m级,且变化较快,不能通过历元间差分完全消除,会对周跳探测及修复产生影响。提出一种改正伪距多路径误差的北斗三频周跳探测与修复新方法,能有效控制伪距多路径误差的影响,提高周跳修复的成功率。     

联合北斗优选MW组合和无几何相位组合实时探测和修复三频周跳

针对使用B1和B2频点组成的MW观测值受噪声误差和电离层延迟误差影响较大的问题，提出使用B2和B3频点观测值组成弱电离层超宽巷MW组合的方法。联合优选的北斗MW组合和2个弱电离层的无几何相位组合（1,0,－1）和（0,1,－1）进行周跳探测和修复实验。结果表明，采用B2和B3频点观测值组合的MW组合伪距噪声更小、探测精度更优，有利于周跳的探测和修复。     

BDS三频非差周跳探测与修复

通过比较伪距/载波组合与相位组合阶段取整两种方法在考虑电离层延迟下的综合噪声,选择噪声最小的组合(1,－3,2)、系数之和不为0时噪声最小的组合(4,－3,－2)以及组合(0,1,－1)对北斗三频周跳进行探测与修复。使用IGMAS提供的BDS三频数据,针对BDS 3种不同星座分别进行分析比较,验证了此方法可实时准确探测出非差的各类大小周跳。     

一种基于BDS-3四频数据的周跳探测与修复方法

为充分发挥BDS-3四频观测信息的优势,提出一种周跳探测与修复方法。首先对无几何相位组合和无几何无电离层组合系数进行优选,联合3个无几何相位组合和1个无几何无电离层组合对不同周跳进行探测,然后使用最小二乘法估计周跳浮点解,最后采用LAMBDA方法进一步得到周跳整数解。经过BDS-3四频观测数据验证可知,本文方法可有效、快速地识别各类周跳,并对其进行修复。     

北斗三频无几何、消电离层组合周跳探测方法研究

根据多频组合理论,构造基于北斗三频数据的无几何、消电离层组合,结合双频MW组合法和电离层残差法,对北斗实测三频数据进行周跳探测。实验表明,上述3种组合的结合使用能探测出所有大小的周跳,并具有较好的修复效果。     

一种电离层活跃期的三频TECR周跳处理算法

针对电离层活跃期现有三频周跳处理方法难以正确探测与修复周跳和阈值设定不合理的问题,借鉴双频TECR算法,提出一种能够削弱电离层延迟影响的三频TECR算法。三频TECR组合与三频码相无几何无电离层组合均能有效削弱电离层延迟对周跳探测的影响,并能自适应地确定合理阈值。利用三频实测数据对算法进行验证的结果表明,该方法能够有效消除电离层延迟影响,实现电离层活跃期周跳的动态探测与修复。     

一种基于双频非差GNSS相位数据的周跳实时探测与修复方法

在TurboEdit方法的基础上,提出一种双频非差GNSS相位数据周跳实时探测与修复算法。在MW组合中,根据卫星高度角进行定权并结合移动窗口递推计算宽巷模糊度。在电离层残差组合的基础上进行历元间二次差分,以更好地减弱电离层残差对周跳检验量的影响。当探测出存在周跳的历元之后,采用搜索法进行修复。通过采用30 s的静态数据和1 s的动态数据,并在观测数据中模拟加入小周跳、大周跳对该方法分别进行测试。结果表明,该方法可正确实现周跳的实时探测与修复。     

基于FCM算法的BDS三频载波相位组合观测值优化选取

针对传统GNSS载波相位组合观测值选取过程中效率低、工作量大的问题，在对BDS三频载波相位组合观测值的波长标准、电离层延迟标准、观测噪声标准进行误差分析的基础上，以长波长、弱电离层、弱观测噪声标准作为聚类指标，采用模糊C均值聚类算法对BDS三频载波相位组合观测值进行优化分类选取，最后通过矩阵变换法和实测数据对优化组合进行整周模糊度解算，对组合模糊度方差-协方差阵以及历元间模糊度差值进行分析，证明该方法的可行性和可靠性。     

基于三频GIF组合的载波相位观测精度分析

鉴于三频GNSS在削弱观测误差方面的优势，基于GNSS三频载波观测独立等精度的假设，在利用滑动多项式拟合实现三频载波无几何无电离层GIF组合观测精度快速估计基础上，研究了一种载波观测精度快速估计算法。GPS和BDS三频数据实验结果表明，该算法可实现三频载波观测精度的快速估计，为快速精密单点定位提供准确的随机函数模型。     

单历元多频最优消电离层组合集选取研究

探讨利用双观测值的3种消电离层组合方式,并列出双频和三频模式下的所有消电离层组合观测值。在此基础上,以定位中误差和整周模糊度中误差作为评价指标,提出最优消电离层组合集的选取方法。计算表明,双频模式下16个独立组合集效果均等价,且在高于0.02 m伪距噪声的情况下无法获得单历元双差模糊度固定解;三频模式下2 196个独立组合集效果存在显著差异,最优组合集在不高于0.6 m伪距噪声的情况下可获得单历元双差模糊度固定解。并且,所选最优组合集优于TCAR/CIR和矩阵变换法的结果。     

基于自适应聚类算法的GPS三频载波相位组合观测值优化选取

推导了GPS三频载波相位组合观测值模型,并且对组合观测值进行了误差分析。根据模糊聚类分析理论,对由长波长标准得到的三频载波相位组合观测值进行分析,运用基于相异度矩阵的自适应聚类算法对其进行分类。对各类组合观测值适用条件进行分析,利用实测L1、L2数据和模拟的L5数据通过矩阵变换求解模糊度法对其进行验证。从而得出结论：通过模糊聚类分析不仅可以选取满足不同长短基线的较优组合,而且大大减少了运用枚举所有组合来筛选较好组合的工作量。     

单频GPS接收机动态定位的相位与伪距联合算法及其周跳检测

利用单频GPS接收机进行实时动态差分时 ,相位观测值整周模糊度的实时确定比较困难 ;而利用伪距观测值求解位置虽不存在解算整周模糊度问题 ,但观测噪声较大。将相位和伪距联合起来处理 ,给予相位和伪距观测值不同的权 ,在一定程度上改善了法方程的病态性质 ,解算精度高于单纯的伪距差分 ,接近单纯的相位差分精度 ,同时给出了相位与伪距联合算法的数学模型和数值结果 ,并讨论了动态定位中的周跳探测方法。     

GPS双频相位平滑伪距在卫星预报钟差精度评定中的应用

利用Hatch滤波对双频消电离层组合伪距观测值进行相位平滑讨论,对原Hatch滤波公式中的定权方法进行了改进.在此基础上,利用伪距与星地距比对法对广播星历中卫星预报钟差精度评定进行了研究.计算结果表明:载波相位平滑能有效地提高伪距观测量的精度,从而提高伪距与星地距比对法评估卫星预报钟差的可行性.利用双频消电离层相位平滑伪距计算的卫星钟差精度优于1 ns(1σ),测定的卫星钟差与实际卫星钟差不存在系统差.     

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。     

基于移动窗口的抗差Chebyshev多项式拟合探测与修复单频GPS周跳

由于载波相位的双差观测量消除了公共误差而具有较好的平滑性,并且在双差观测序列进行相邻历元间求差后,周跳能真实地以粗差形式反映出来,在利用Chebyshev多项式拟合双差观测量时,顾及抗差估计的思想、Chebyshev多项式拟合阶数、拟合弧段长度,提出基于移动窗口的抗差Chebyshev多项式拟合算法来探测与修复周跳,分别应用采样间隔为60 s和15 s的L1频率的载波相位数据测试表明：该算法可有效探测多历元间隔周跳及连续周跳,并能对周跳进行准确的修复。     

综合伪距相位观测的实时电离层延迟格网改正算法研究

针对北斗广域差分系统实时电离层延迟格网改正信息是基于伪距观测计算，而相位观测值具有更高的观测精度，提出伪距数据结合相位历元间差分数据综合解算电离层延迟的算法。基于陆态网GPS实测数据对该伪距相位综合算法进行实验验证，结果表明，综合伪距相位算法相比单纯伪距法可以获得平滑、稳定、精度更高的站星斜路径方向电离层延迟值。在此基础上，全天所有实时电离层延迟格网的内符合精度平均提高30.2%，外符合精度平均提高27.8%。