一种改进的周跳探测方法研究

提出一种基于相位伪距组合式的电离层残差周跳探测方法,该方法是对电离层残差法无法探测与修复特殊周跳组合的一种改进与补充,算法简单适用,能有效的探测出周跳并将周跳修复至8周以内。     

GPS双频非差周跳探测修复SET法

分析了TurboEdit方法中MW组合和GF组合的缺陷,提出了GPS双频非差周跳探测修复SET（satellite elevation TurboEdit）法。设计了自适应滑动窗口模型对MW组合进行改进,避免了在低高度角时引入多径误差和噪声误差对后续处理精度的影响,增强了对小周跳的探测与修复能力。对GF（geometry-free）组合中引入的伪距误差采用历元间求差法进行替换,同时在卫星低高度角时,对其探测阈值引入高度角加权系数,有效剔除虚假周跳,提高周跳探测成功率与可靠性。在探测出周跳后,联合两种方法组合进行周跳修复。实验结果表明,SET法能够有效地抑制低高度角时的多径效应和观测噪声,降低周跳误探率,并对周跳进行有效修复。     

使用多频组合观测值探测与修复周跳

研究模拟GPS L5观测数据的方法,论述利用多频组合观测值探测与修复周跳的原理。利用模拟的L5观测数据,基于多频组合观测值探测与修复周跳的原理,进行周跳的探测与修复的实例计算。实验结果表明,利用多频组合观测值能实时探测出大、小周跳,由于其长波长特性,对小周跳的探测尤其有效,从而证明此方法在周跳探测与修复上的有效性和准确性,具有一定的实用价值。     

多普勒积分辅助的动态单频周跳探测

随着低成本接收机的广泛使用,单频GNSS（global navigation satellite system）已成为主要应用场景之一。单站单频GNSS通常由于观测环境较为复杂,其周跳率往往较高。虽然传统的无几何（geometry-free,GF）组合可探测部分大周跳,但对小周跳不敏感;几何（geometry-based, GB）组合可有效解决该问题,但在多个周跳同时发生时,GB组合的探测成功率会大幅下降。因此,提出了一种将GF组合与GB组合相结合的周跳探测修复方法。首先利用GF组合将大周跳探测并剔除,然后采用GB周跳探测方法探测小周跳,并在选权迭代的过程中不断修复发生大周跳的观测值。实验结果表明,所提方法可有效提高多周跳发生时的探测修复率,在极端情况下与传统方法相比成功率可提高约50%。

     

组合电离层残差与改进的码相伪距探测与修复周跳研究

传统码相组合算法能探测7～8周以上大周跳,而传统的电离层残差法仅对于±4周以内的周跳可实现唯一分离,这限制了两者组合的应用.针对这一问题,对码相组合探测与修复周跳方法进行改进,使得改进的码相组合与电离层残差法能够完全探测周跳.经理论与实验分析,组合改进的码相组合法与电离层残差法两者结合能够完全探测采样间隔小于10 s观测数据中的周跳,对动态非差观测值数据的周跳自动探测与修复有极佳的效果.     

高频GNSS数据MGF周跳解算方法的质量控制

针对全球导航卫星系统（global navigation satellite system, GNSS）高频数据周跳的高可靠性快速探测与修复,基于改进的相位几何无关(modified geometry-free, MGF)组合量,提出了MGF周跳解算的质量控制方法,以进一步提高周跳修复的成功率。根据MGF组合观测量及误差特征,推导了其周跳修复的边界条件,并分析了不同导航卫星系统MGF方法的适用性,及观测噪声对周跳解算结果的影响。在此基础上,构建了MGF组合的质量控制检验量,经多系统GNSS实测数据试验分析,结果表明:MGF方法能够对小周跳（如小于5周的周跳）实现快速探测,修复成功率可达到99.90%以上;利用MGF组合的质量控制检验量能够分别识别出GPS、BDS和GLONASS中100%、87.57%和77.42%的错误周跳解算结果,使得MGF周跳解算错误率降低至0.01%。MGF方法受相位噪声影响显著,MGF组合的质量控制检验量能够有效识别错误的周跳解算结果,从而提高周跳修复成功率,但随着相位几何无关组合量噪声水平的增加,MGF质量控制检验量对于周跳修复错误和观测噪声的区分性降低。     

基于北斗三频数据的周跳探测与修复

针对三频伪距相位法和无几何相位法通常受电离层影响较大的问题,对其进行改进。选取弱电离层影响、低噪声的组合观测值,分析两种方法共同的不敏感周跳组合;采用LAMBDA方法搜索周跳固定解;采用北斗实测数据进行验证分析。结果表明:除两个不敏感周跳组合外,改进后的算法能探测并修复出1周以上的所有周跳。     

海上动态GNSS浮标的周跳处理算法

常规全球卫星导航系统（GNSS）周跳探测方法大多忽略了高度角对多路径误差以及观测噪声的影响．由于海上GNSS浮标的数据质量受海面影响很大,在卫星高度角降低时其观测噪声和多路径误差显著增大,且具有高频周跳特点,常规GNSS周跳探测方法并不适用．据此,提出了一种综合电离层总电子含量变化率（TECR）和顾及高度角加权阈值模型的改进双频码相组合（MW）探测法的周跳探测与修复方法．实验结果表明:该方法能有效抑制低高度角和多路径影响带来的信号噪声,准确探测到各种类型周跳,可有效应用于海上GNSS浮标的数据预处理.      

利用无几何消电离层组合实现北斗三频周跳探测与修复

针对强电离层延迟影响周跳探测与修复精度的问题,本文基于北斗三频数据特性构建了无几何消电离层组合,并对其组合系数进行了筛选。然后,联合MW（Melbourne-Wbbena）组合和电离层残差法构建周跳检验量实现对北斗三频实测数据的周跳探测与修复。在试验过程中通过设置不同类型的周跳组合对本文算法进行全面有效地检验。试验结果表明：本文算法能够探测出所有大小的周跳,包括不敏感周跳,并能将其完整地修复。     

多频电离层残差法用于周跳的探测与修复

周跳的探测与修复是高精度GNSS定位的核心问题,随着GNSS现代化的逐步实施,L5载波观测值的增加给周跳的探测提供了一种新的方法。文中结合三频组合观测值的一些特性,提出一种多频电离层残差法用于周跳的探测与修复。实验表明,文中方法不仅能探测出双频条件下不能探测出的一些特殊周跳组合,还可以单历元间直接解算得到单个频率上的周跳值。     

CUSUM算法的星载双频GPS周跳探测研究

本文针对星载双频GPS应用中的小周跳探测问题,提出了一种新的基于CUSUM算法的周跳探测方法。该方法首先利用M-W组合构造Q统计量,消除M-W组合均值未知的影响;然后构造基于Q统计量的CUSUM检验统计量,将小周跳的偏移影响累加起来,达到放大的效果,提高探测小周跳的灵敏度。最后分别利用仿真数据和CHAMP卫星实测数据进行小周跳探测试验,试验结果验证了该方法的正确性和有效性。     

An automatic cycle-slip processing method and its precision analysis

IntroductionIn the applications of GPS positioning, orbit de-termination or navigation, carrier phase and pseu-do-range are two main measurements. Among oth-ers, pseudo-range is free to ambiguity and cycle-slip, and simply computing, but with lowmeasure-m…     

An automatic cycle-slip processing method and its precision analysis

On the basis of analyzing and researching the current algorithms of cycle-slip detection and correction, a new method of cycle-slip detection and correction is put forward in this paper, that is, a reasonable cycle-slip detection condition and algorithm with corresponding program COMPRE (COMpass PRE-processing) to detect and correct cycle-slip automatically, compared with GIPSY and GAMIT software, for example, it is proved that this method is effective and credible to cycle-slip detection and correction in GPS data pre-processing.     

基于三差观测量的实时动态GPS周跳修复方法研究

提出了一种适用于实时动态周跳修复的方法。该方法利用多普勒观测值(或伪距),包括产生候选值、筛选候选值、确定候选值3个步骤。与已有的方法相比,该方法无需对观测值进行预报,适用于连续周跳的探测。理论推导和试验结果表明,在发生连续周跳时该方法能够探测出所有的周跳。     

利用三频数据组合探测不敏感周跳

针对全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）信号中部分周跳难以探测的问题,在三维坐标系中分析了不敏感周跳的产生及分布,研究了探测阈值对不敏感周跳的影响,进而研究了多个组合量联合探测周跳的效果,提出了针对不敏感周跳的组合系数选取方法。该方法根据不敏感周跳的探测量构建组合系数的函数模型,在所有可能的三频无几何相位（geometry free combination,GF）组合系数中选取最敏感的组合系数,可探测3个频点上跳变量相近的不敏感周跳。北斗三频实测数据证实,多个GF组合有效提升了不敏感周跳的探测概率,数量以两个为宜,选取的组合量有效提升了不敏感周跳的探测概率。     

一种双频载波相位周跳探测与修复方法

针对相位减伪距法只能探测出大周跳而对小周跳无能为力的问题,提出将相位减伪距法应用于双频载波相位周跳的探测与修复中。对采样率为1s、15s和30s不含周跳的观测值分别加入1周到40周不等大小的周跳,采用相位减伪距法分别对加入周跳的观测值进行处理。结果表明,该方法对于采样率为15s和30s的观测值仍然保持其优秀的大周跳探测能力,对采样率为1s的载波相位观测值则能够探测出小于1周的周跳,且其周跳探测分辨率能达到0.3周的高周跳分辨率。与其他周跳探测方法相比,该方法需要的信息量和计算量更小,效率高,算法易于计算机实现,且具有很强的实用性。     

低高度角双频非差数据的周跳探测方法研究

针对低高度角双频非差数据测量噪声大、周跳探测容易出现误判和漏判的情况,本文基于电离层残差组合和MW组合进行了周跳探测算法的改进。在电离层残差法的周跳探测中,引入了时间窗口方法,利用周跳检测量的误差分布合理确定判定阈值的大小;在宽巷周跳的探测中,对MW组合方法中的判定条件进行了改进,采用加权递推平滑和时间窗口相结合的方法进行宽巷模糊度的精确估计和精度评价。经IGS站观测数据验证,改进算法取得了较好的周跳探测效果。     

基于小波变换的周跳探测与修复

探测和修复周跳一直是GPS定位中的关键问题。利用小波变换对相位减伪距观测量进行周跳探测。首先介绍小波变换周跳探测的一般方法,然后在此基础上提出改进。改进方法可以对周跳进行探测和直接修复,进而探测和修复多次周跳,同时有效地克服一般方法可能出现探测失误的缺点。这种改进方法的效果在实验中得到验证。     

中长基线周跳实时探测和修复的新方法

提出了一种适合网络RTK基准站间周跳实时探测和修复的新方法。该方法根据基准站坐标已知的特点,反求模糊度的浮点解来探测周跳并确定周跳的范围,最后结合电离层残差组合来修复周跳。该方法可以应用到当基准站没有精确已知的坐标时的静态实时周跳探测和修复中,通过理论分析和实际计算表明,该方法处理周跳的能力较强,具有实时探测和修复中长基线的失锁时间较长的周跳,且计算简单的特点。     

实时精密单点定位中周跳探测与修复的算法研究

提出了一种适用于实时GPS精密单点定位的周跳探测与修复的新算法。该算法步骤为：①利用M-W组合和电离层残差组合初步确定没有发生周跳和可能发生周跳的卫星;②利用当前历元与前一（或几个）历元的L1、L2和Lw观测值和第一步得出的没有发生周跳的卫星信息,采用基于历元间差分观测值的周跳处理模型对可能发生周跳的卫星进行周跳探测;③对第二步中周跳处理失败的卫星进行进一步的精化处理,以尽可能修复周跳。实验表明,新算法在实时GPS精密单点定位中可以准确地探测并修复周跳。