短基线GPS定向系统及搜索模糊度优化算法的研究

GPS载波相位测量相对定位可以达到毫米级精度,利用GPS载波相位测量方向可以达到2密位的精度。研究了载波相位双差测量方向的原理和应用最小二乘法解算基线矢量的算法,详细讨论快速解算整周模糊度的优化算法。实验结果表明,应用双GPS测量方向的原理和搜索模糊度优化算法正确,其定向精度达2密位,解算时间小于0.3秒,并运用于产品中。     

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。     

附有基线约束的LAMBDA算法整周模糊度确定

利用刚性载体上基线长度不变的特性,提高传统LAMBDA算法搜索模糊度的效率和准确度.对附有基线约束的单频LAMBDA算法进行了探讨,研究了动态定位中,利用较少历元,通过基线长度约束,提高模糊度解算成功率.     

GPS／GLONASS载波相位测量模糊度解算方法

GPS／GLONASS组合载波相位测量，在快速静态和动态定位等方面的应用具有一定的优势。由于GLONASS采用频分多址的方式识别卫星，每颗卫星的载波频率各不相同，所以在载波测量数据处理中不能采用与GPS载波相位测量数据处理相同的方法。文中就GLONASS、GPS／GLONASS组合载波相位测量整周模糊度解算的基本思路和方法进行了介绍。     

无模糊度和整周跳变问题的短基线解算方法研究

提出了一种不涉及模糊度和整周跳变问题的短基线解算方法。用自编软件对实际观测资料进行了处理。计算结果表明,本方法的原理和数学模型是正确的,对于一般静态短基线解算,平面精度达到2mm左右,高程精度达到5mm左右。     

网络RTK模式下多频载波相位观测值解算整周模糊度

在GPS现代化下,研究多频卫星导航定位的关键技术,利用现有的双频观测值去模拟L5载波相位观测值,然后根据网络RTK基准站连续观测的特点,利用基准站坐标精确已知的条件,研究多频模式下基准站间的整周模糊度求解。通过分析,在不同基线长度下,多频模式下的基准站间模糊度求解比双频模式下更加可靠,求解整周模糊度更加便捷。     

基于载波相位的GPS周跳恢复方法研究

在GPS定位中,周跳的探测和修复是获得高精度定位结果的前提。针对载波相位周跳数据的探测和修复这一问题已经提出了很多方法,但都有各自的不足之处。文中针对恶劣环境下的载波相位定位问题,通过使用多个历元的数据构建方程,提出一种新的整周模糊度定义方法,并预期能够在仅有3颗可用卫星且周跳发生时实现快速、准确的定位。     

一种短基线DGPS定位中初始化整周模糊度的新方法

研究GPS载波相位动态定位中的整周模糊度初始化问题，提出了一种新的初始化整周模糊度方法。新适用于传统的“交换天线法”的应用场合。相比于传统的交换天线法，新方法将天线复位次数从两次减低到一次，且在天线复位过程中允许发生周跳，因而操作更简单也更容易，并且能得到可靠的结果。     

单频GPS整周模糊度动态快速求解的研究

提出了一种动态快速求解整周模糊度的方法,即先对系数阵进行QR分解,然后通过矩阵变换使模糊度参数和位置参数分离,从而降低矩阵的维数,满足实时动态求解的要求,最后应用LAMBDA方法搜索模糊度。为验证该算法,用单频GPS接收机进行了静态定位和动态定位两种试验。结果表明,静态定位误差小于1cm,动态定位误差小于3cm。由此可见,该方法能够为动态用户快速而精确地实施GPS单频动态定位。     

GPS与BDS2、BDS3融合数据短基线解算精度分析

北斗卫星导航系统于2018年12月27日正式向全球用户提供导航定位服务。本文主要利用自编软件进行了不同系统卫星组合下的短基线解算试验。结果表明,在小范围区域内（5 km）的短基线,BDS2+BDS3组合定位平面定位精度达3 mm,高程方向定位精度达6 mm;与单GPS定位结果相比,N、E、U各方向分别有28.9%、6.5%、12.2%的提升幅度;与单BDS2定位结果相比,N、E、U各方向分别有34.0%、25.1%、39.6%的提升幅度。GPS、BDS2、BDS3融合数据处理结果N、E、U各方向外符合偏差均在5 mm内。     

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。     

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。     

整周模糊度整数变换前后LAMBDA方法的执行结果比较

首先介绍了求取模糊度整数解的整数最小二乘方法的基本原理和LAMBDA方法，然后讨论了降相关的可容许整数变换对于LAMBDA方法求取双差模糊度整数解的影响。通过一个短基线的实例计算发现：对原始的双差模糊度进行降相关的可容许整数变换，不仅可提高模糊度整数解的准确性，而且还能提高模糊度的求取速度。     

单星模糊度固定的整数相位钟法及在低轨卫星定轨中的应用

单星GPS相位模糊度固定可以显著提升低轨卫星的定轨精度.目前,CNES/CLS、武汉大学和CODE 3家机构都已公开发布用于单星模糊度固定的GPS整数相位钟产品.本文首先利用整数相位钟方法实现单星模糊度固定,并应用于低轨卫星精密定轨中;然后,对比分析了不同机构提供的整数相位钟产品在低轨卫星单星模糊度固定和精密定轨中的应...     

GLONASS频间码偏差实时估计方法及其在RTK定位中的应用

GLONASS伪距频间偏差难以利用经验模型消除。在RTK定位解算中,尤其是需顾及大气延迟的中长距离异质基线,IFCB会降低模糊度收敛速度,甚至导致模糊度固定错误。本文基于双差HMW组合和消电离层组合,提出一种站间IFCB实时估计算法,实时获取各频段的非组合站间单差IFCB。试验结果表明,站间IFCB长期稳定,可达数个纳秒;在GPS/GLONASS观测值先验误差比值为3：5的条件下,未改正的IFCB可能导致基线GPS/GLONASS组合RTK定位性能比单GPS差。将本文提出算法应用于RTK定位,能够有效消除IFCB的影响,RTK模糊度浮点解精度、定位收敛速度和固定率都有明显改善,部分基线的RTK定位首次固定时间从9.2 s提高到2.1 s,固定解比率从84.5%提高到97.9%。     

基于宽巷/窄巷法的星载GPS相位数据的模糊度解算和周跳探测

星载GPS技术是卫星精密定轨及其任务顺利执行的关键,而模糊度和周跳问题是星载GPS相位数据应用的难题。本文利用宽巷/窄巷法对星载GPS相位数据进行模糊度计算和周跳探测,给出了模糊度计算和周跳探测的计算公式和解算步骤。利用宽巷/窄巷法对CHAMP卫星实际星载GPS数据进行了处理,结果表明该方法是可行的,同时由于卫星的高速运动,星载GPS数据的模糊度解算和周跳探测难度也较大。     

一种提高单历元解算大高差短基线精度的方法

单历元基线解算可以避开传统基线解算中周跳探测等复杂的数据预处理过程。但是当两站高差较大时,即使是短基线,通过双差技术也不能充分消除对流层延迟,且残余对流层误差对单历元基线解算的影响较大,定位精度无法达到毫米级水平。针对以上问题,该文提出了采用半参数广义补偿最小二乘对大高差短基线进行单历元解算,削弱残余对流层误差影响的方法。实际算例表明,与常规的最小二乘法相比,该方法能很好地分离GPS残余对流层误差,各方向定位精度能达到毫米级水平。