一种快速解算高维模糊度的LLL分块处理算法

由于多频多模GNSS观测数据解算的模糊度具有较高的维数和精度,当采用常规的LLL算法进行模糊度整数估计时,规约耗时显著大于搜索耗时,成为限制高维模糊度解算计算效率的主要因素。针对这一问题,通过分析规约耗时与模糊度维数和精度之间的关系,提出了一种LLL分块处理算法。该算法通过对模糊度方差协方差阵进行分块处理,降低单个规约矩阵的维数,以减少规约耗时,从而提高模糊度解算计算效率。通过两组实测高维模糊度数据对本文提出的分块处理算法进行了效果验证。结果显示,当分块选择合理时,本文提出的算法相对于LLL算法的解算效率分别可提高65.2%和60.2%。     

BDS/GPS单历元多频定向算法性能对比

针对多频多系统定向的不同需求,该文采用了BDS/GPS单历元双差非组合定向算法以及附有基线长约束的最小二乘降相关平差模糊度固定方法。4组实测数据的处理结果表明,单频GPS、单频BDS的模糊度平均固定成功率分别为55.9%、84.3%;单频双系统、多频(双频三频)单系统及多频(双频或三频)双系统定向时,其模糊度固定成功率均可达98%以上;在模糊度固定正确的情况下,BDS/GPS组合定向的精度最高,且与单GPS较为相近,但两者都略高于单BDS,频率差异所带来的精度差异并不明显。     

一种历元间差分的多粗差探测方法

针对无人机飞行过程中观测值质量较差、复杂多变的动态环境带来多个粗差,从而严重影响解算结果的精度及可靠性的问题,该文提出了一种基于历元间变化量的多粗差探测新方法。由于无人机RTK的采样率一般较高,前后历元间具有较好的一致性,所以本方法通过历元间差分进行初步探测,之后运用高精度历元间变化量的先验信息进行抗差卡尔曼滤波,并且本文对粗差和周跳进行区别处理,从而保证即使在多周跳多粗差的情况下,依然保证滤波器的稳定性。通过中海达自主研发的后处理软件UAV-PPK,对多组实测数据进行模拟实时RTK及后处理PPK解算。结果显示,该方法通过历元间变化量的约束,可有效地对多粗差进行探测,防止发生跳变,从而为无人机实时RTK及后处理PPK提供连续高精度、高可靠性的位置信息。     

附有长度约束的模糊度解算方法比较

整周模糊度解算方法的合理选择是GNSS定向处理中的关键问题,针对此问题,该文对GNSS定向中的LAMBDA_C和CLAMBDA两种附有基线长约束的模糊度固定方法的性能进行了详细的对比分析。结果显示,相对于经典的基于Ratio检验的LAMBDA算法,LAMBDA_C和CLAMBDA均可提高模糊度固定率和正确率,尤其是在单频单系统下提高效果更为显著;CLAMBD的总体固定效果略优于LAMBDA_C,但后者的解算效率更高。     

分步组合部分模糊度固定法在中短基线中的应用

针对模糊度的固定率不高的问题,该文研究了一种分步式组合部分模糊度固定方法。首先,通过信噪比、高度角以及卫星连续追踪的历元数筛选可固定的模糊度;然后,采用LAMBDA方法对其进行固定,如果固定失败则依据卫星的连续跟踪数、模糊度浮点解方差以及浮点解相位残差选择模糊度最优子集重新搜索固定;最后,在Ratio检验的基础上,增加模糊度历史信息检验。采用自主编制的软件对低纬度地区静态与动态中短基线双频GPS/BDS/GLONASS实测数据进行处理,结果表明:采用本文研究的方法能够一定程度上控制未收敛的模糊度影响,提高模糊度固定成功率,同时尽可能的保证了模糊度固定的可靠性。     

基于动态后处理的无人机免像控测图方法

针对小面积的1:500测图和三维建模项目需求,利用低成本的大疆P4R无人机作为航测平台,根据低成本卫星导航模块的数据质量特征,从数据预处理、解算模型、参数估计流程、模糊度固定方法、高精度基线解算五个方面进行动态后处理算法的优化设计,实现航拍影像的定位定姿系统(Position and Orien-tation System,POS)解算.实验结果表明:基于动态后处理定位算法能够满足无人机免像控1:500大比例尺测图需求,软件已应用于国内外多个实际项目.