GPS双天线定向系统及优化模糊度搜索算法

研究了GPS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方法;提出了快速解算整周模糊度的优化算法.实验表明,采用基线长度作为约束条件,应用GPS双天线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0.12°,解算时间小于0.3s.     

一种改进的SEVB整数模糊度搜索算法

针对浮点模糊度精度较差时SEVB算法存在搜索耗时较大的问题,提出一种改进的SEVB算法。该算法通过限制初始搜索空间大小和优化计算过程,能够有效减少模糊度搜索候选点个数和不必要的冗余计算,进而提高搜索效率。试验结果分析表明,当浮点模糊度解算精度较低时,改进算法的搜索效率比SEVB算法明显提高,且其搜索耗时不易受模糊度维数及精度的影响,具有更好的稳定性。     

改进的整周模糊度搜索算法

针对现有模糊度搜索方法仍不能很好地满足快速定位需求的问题,该文在简要介绍解决最近向量问题的搜索算法基础上,将M-VB搜索算法引入到模糊度的解算中,并对其作了两方面改进。一是优化了该算法执行过程中更新上界的问题,二是提出借助序贯最小二乘平差(Bootstrapped)估计值来确定其搜索空间半径的方法。基于仿真数据和实测GPS数据,分别在降相关和不降相关条件下,将上述改进方法与最小二乘降相关平差(LAMBDA)方法和其修正方法(MLAMBDA)作了对比分析。结果表明,改进的M-VB算法比其他2种方法能更快地固定整数向量,有效地提高了模糊度搜索效率。     

一种新的GPS整周模糊度单历元求解算法

针对不存在先验信息时常规GPS单历元数据处理中存在的问题,提出了一种新的GPS整周模糊度单历元算法。该算法先采用一个历元的码观测值进行最小二乘定位,求取初始模糊度,并根据解的中误差来构造模糊度原始搜索空间,再采用两种不同线性组合的扩波方法进行模糊度变换,使原模糊度的搜索空间变小。在模糊度的新搜索空间确定后,通过线性组合的逆变换求取模糊度N₁及N₂,并以模糊度函数法进行真值的搜索,实现单历元解算。采用基线长度不同的两组数据测试,结果表明了本文方法的可行性和可靠性。     

三种整周模糊度搜索方法对比

在含有载波相位的数据处理中,如何准确高效获得载波相位的模糊度数值,是精密定位数据处理中的重要问题;本文概述了对整周模糊度数据处理的整数最小二乘方法,介绍并对比了三种整周模糊度搜索的方法,对实际的数据处理有指导意义。     

一种整数相位钟法精密单点定位模糊度固定模型

星间单差法是常用的精密单点定位PPP模糊度固定方法,但是要面临基准星转换的问题.为此,提出了一种逐级模糊度固定模型,采用法国CNES发布的整数相位钟差产品,在PPP非差观测模型基础上逐一选取两颗卫星进行模糊度固定;得到多组单差模糊度固定解后,再以此构成约束条件进行滤波得到其他参数.实验选取了8个IGS站共48个观测时段...     

载波相位确定模糊度及其误差校正方法

介绍了确定模糊度的一种新方法。它采用加权平均方法,得到准确的模糊度和折射校正测量方程式,在很大程度克服了L2和L5两种频率相近的缺点（如果频率相差很大,则效果会更好）。这项技术的优点在于确定L1、L2和L5载波相位测量模糊度时不需其他特别条件。折射校正载波相位测量是由两组不同的基本频率宽巷载波相位测量组成。     

一种检验GNSS相位模糊度整周解算有效性的方法

模糊度整周解检验是评价模糊度解算正确性的关键,决定着最终定位结果的可靠性。对原有的假设检验存在的缺陷和不足进行了分析,提出了一种更可靠的比值（Ratio）检验方法。理论分析和数值试验结果都显示改进的检验方法更能正确评价模糊度整数解解算的正确性。该新检验方法,又提出了一种最终模糊度整数解确定的新方法即模糊度候选值再分析法。实验表明：应用该方法能提高模糊度整数解确定的成功率。     

利用迭代加权模糊度函数法的单历元模糊度固定

为提高全球导航卫星系统GNSS在复杂环境下的定向成功率,将迭代加权的思想与模糊度函数法（AFM）相结合,提出迭代加权模糊度函数法（IWAFW）。基于AFM算法,通过设计新的适应度函数,利用残差计算权重,实现对不同卫星信号权重的自动调节,并结合惯性传感器给出的姿态信息,压缩搜索空间,降低计算量。通过实测试验验证,在复杂环境中,相比于AFM和带基线长度约束的最小二乘模糊度去相关算法（CLAMBDA）,该算法能够有效提高模糊度固定成功率。     

遗传算法解算GPS短基线整周模糊度的编码方法研究

将遗传算法（GA）应用于GPS短基线模糊度解算过程，实现了二进制编码和实数编码方法，并对这两种编码方法在实际计算过程中的实现效率和复杂度进行了分析比较。针对双差模糊度的整数特性，笔者在实数编码内取整后再生成个体进行算子操作。试验结果表明，经过修改的实数编码遗传算法可以取得比二进制编码更高的可靠性和成功率，是更适于双差模糊度搜索采用的编码方法。     

附有运动轨迹约束条件的整周模糊度快速分解算法

分析对比了GPS数据处理中使用的天线相位中心的相对改正方式和绝对改正方式,使用绝对改正模式具有更多的优点,而使用不同的天线相位改正模式时,会对GPS数据处理结果产生影响。利用BerneseGPS软件对某城市CORS系统网的实例数据进行了计算,结果表明,采用不同的相位中心改正方式对坐标结果在高程方向会造成cm级的影响,网的尺度比会变化6.4ppb,对流层天顶方向总延迟的估计值之间的差别为-6.9±4.0mm。     

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%。     

基于航路二叉树的航线自动生成方法

针对航线自动生成中存在贪婪性的弱点,提出了基于航路二叉树的航线自动生成算法。实验结果表明,所提方法能克服现有航线自动生成算法中的贪婪性,提高航线最优化结果的质量。     

组合码和相位观测值在线解双差模糊度的算法

如何在线精确地求解整周模糊度,是ＧＰＳ高精度动态相对定位的关键问题。在线解算取决于很多因素：基线长度、数据处理方法、接收机的性能（如双频还是单频）以及抗ＡＳ和ＳＡ的能力等。现代双频ＧＰＳ接收机能获得载波相位和Ｌ１、Ｌ２频道上的精度伪距观测值,组合这４个观测值可进行单历元整周模糊度解算。文中对组合码和相位观测值在线解整周度的算法进行了试验和分析,得出了很有实用意义的结合。     

网络RTK参考站间模糊度动态解算的卡尔曼滤波算法研究

提出一种适用于参考站网络的站间模糊度解算方法,该方法使用CA码与相位的电离层无关组合解算宽巷模糊度,利用多路径效应的周期性削弱CA码多路径效应。在宽巷模糊度得到固定后,利用卡尔曼滤波对L1模糊度进行估计,并使用模糊度失相关搜索算法,动态地确定模糊度。这种方法已经应用在自主开发的网络RTK软件上,并以四川GPS综合服务网络SIGN(Sichuan Integrated GPS Network)作为试验网络,进行了试验和分析。     

北斗RNSS-RDSS组合模糊度解算方法

电离层延迟较大是基线较长情况下的模糊度解算需要解决的关键问题。当基线较长时,由于基准站和流动站的电离层相关性弱使得双差电离层残差较大,易导致模糊度解算所需时间长且成功率不高。本文提出了一种模糊度解算方法,该方法将北斗无线电测定业务(radio determination satellite system,RDSS)的下行S频段信号测量值与无线电导航业务(radio navigation satellite system,RNSS)信号测量值组合来削弱电离层的影响。首先,通过RDSS信号测量值与RNSS信号测量值一起进行频率组合研究,确定了几组电离层延迟系数小且总噪声波长比(total noise level,TNL)较小的组合。然后,利用这些组合形成几何无关和电离层无关模型解算GEO卫星的窄巷模糊度。最后利用已知窄巷模糊度的GEO卫星测量值辅助求解非GEO卫星的窄巷模糊度。利用实测北斗星历对提出的方法进行了仿真验证,结果表明,本文方法可以从整体上提高模糊度解算的速度和成功率。     

一种用于GPS整周模糊度OTF求解的整数白化滤波改进算法

提出一种用于整周模糊度OTF求解的整数白化滤波改进算法。该算法首先对整周模糊度的协方差矩阵进行整数白化滤波处理,以降低整周模糊度间的相关性,然后构造搜索空间来判定是否需要进行搜索。如果需要,则通过搜索来确定变换后的整周模糊度;如果不需要,则通过直接取整来确定整周模糊度,进而得到原始的整周模糊度和基线分量的固定解。初步试验结果显示,采用改进方法解算整周模糊度可以提高成功率和解算效率。     

网络RTK动态中长基线模糊度解算方法比较研究

论文对比分析了网络RTK中长基线模糊度固定方法中无电离层组合+宽巷模糊度解算与原始模糊度整体解算两种方法的优劣。实验结果表明:与现有的模糊度解算方法相比,观测值域内的模糊度固定不但可以快速可靠地固定宽巷整周模糊度,而且提高了L2模糊度正确固定的成功率和效率。     

一种顾及电离层延迟信息的长基线北斗三频模糊度解算方法

北斗卫星导航系统播发3个频点的导航信号,有利于载波相位模糊度解算。鉴于传统的三频模糊度解算方法由于受基线距离的限制难以在中长基线情形下可靠地固定模糊度,本文提出一种适用于北斗卫星系统中长基线模糊度固定的新方法。实验结果表明,改进的新算法不受基线长度的约束,在保证超宽巷、宽巷模糊度正确固定的同时,宽巷模糊度估值误差在0.3周以内;窄巷模糊度估值误差在3周以内。相比于传统算法,新方法的改进效果较好。