基于站际历元二次差模型探测与修复周跳的新方法

周跳探测与修复是高精度动态GPS定位的关键技术之一,直接影响模糊度在航解算的效率。针对动态相对定位中周跳探测方法“三差法”的不足,提出一种基于站际历元二次差模型进行探测与修复周跳的新方法。首先对站际历元间二次差观测值进行粗差探测,以确定发生周跳的卫星以及周跳初值;然后基于残差平方和最小原则搜索周跳备选组合并修复周跳。理论分析和实验结果均表明,当有效共视卫星多于4颗时,大多数情况下,新方法可以准确定位并修复周跳。     

三频观测量线性组合在北斗导航中的应用

随着导航卫星定位系统多个频率的逐步应用,将多频组合观测值的一些组合特性应用到周跳、粗差的探测修复及加快模糊度的解算已成为必然趋势。三频观测量线性组合的主要目的是为了增强周跳的探测和加快模糊度解算,减少电离层和观测噪声的影响。在分析北斗三频组合观测量特性的基础上,给出了一些有用的三频观测量组合。     

大范围网络RTK基准站间整周模糊度实时快速解算

网络RTK是目前实现高精度实时动态定位的重要手段之一,而网络RTK高精度定位的关键问题是基准站间整周模糊度的实时快速准确固定。对于大范围网络RTK,由于基准站间距离的增加,电离层延迟误差、对流层延迟误差和卫星轨道误差相关性降低,导致基准站间整周模糊度不能快速准确地固定,因此本文提出了一种大范围网络RTK基准站间整周模糊度固定算法。该算法首先利用L1、L2载波相位观测值和P1、P2伪距观测值解算基准站间的双差宽巷模糊度;然后采用Saastamoinen模型和Chao映射函数模型相结合解算双差对流层延迟误差,并将双差宽巷模糊度作为L1、L2双差载波相位整周模糊度的约束关系来确定L1、L2双差载波相位整周模糊度;最后采用CORS站的实测数据进行试验,并将本文的试验结果同GAMIT软件的解算结果进行比对,结果表明该算法可以快速准确地实现单历元双差载波相位整周模糊度的固定。     

北斗系统载波相位动态差分定位方法

针对北斗系统高精度动态差分定位解算不够快速准确等问题,该文介绍北斗导航卫星系统载波相位动态差分定位方法:利用B1、B2载波相位观测值组成双差宽巷载波相位观测值,进行双差宽巷组合观测值整周模糊度的确定,然后解算双差载波相位观测值的整周模糊度,利用载波相位观测值进行动态定位解算;并通过BDS实测数据进行算法验证,证明本文解算的方法可以实现BDS高精度差分定位的整周模糊度动态解算,得到测站的厘米级差分定位结果。     

基于GPS动态相对定位的数据处理方法的研究

本文首先介绍了GPS动态相对定位的数据预处理和周跳探测方法和流程,这是实现高精度定位的前提,然后提出一种确定GPS双差整周模糊度的方法,采用M-W组合的方式,经过多历元的数据平滑得到精度在±1周以内的宽巷模糊度的浮点解,然后利用残差验后方差最小的原则搜索整周模糊度,最后用自编程序对实测数据进行验证,证明了本文方法的有效性。     

GPS周跳探测的两种方法研究

在GPS定位中,有时需要测站的高精度坐标,为此模糊度的解算和周跳的探测与修复成为关键问题,在周跳探测中,特别是小周跳的探测成为当今的热点问题。本文中利用接收机的双频观测值进行周跳的探测研究,通过实例分析,证明这两种方法可行。     

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。     

CORS基准站周跳探测与修复方法研究

在高精度GNSS测量中,周跳的存在直接影响到整周模糊度的解算及最终定位精度。针对目前各省市连续运行基准站网多系统观测数据的获取导致周跳探测工作量增加,该文基于甘肃省卫星定位连续运行基准站网(GSCORS)双频观测值提出了一种满足普遍条件的多系统周跳探测方法。采用相位减伪距结合电离层残差法分别对GPS和BDS原始观测值进行周跳探测与修复,通过对相应载波的模拟周跳探测发现,BDS较大的卫星钟差和伪距噪声影响了数据质量,其周跳检测量时间序列波动大于GPS,对7周以上周跳探测的精度较GPS会有1周的偏差,但电离层残差法能对BDS相位减伪距法探测残留的1周小周跳进行二次探测并修复。实验最终证实该方法能够有效探测并且正确分离GPS和BDS每个频率1周以上的周跳。     

基于几何模型的惯性辅助PPP周跳修复与快速重新收敛

在复杂观测环境下,GNSS信号容易发生周跳和失锁现象,导致精密单点定位技术（PPP）模糊度重新初始化,影响定位精度及可靠性。本文基于PPP／SINS紧组合,提出了利用短时间内惯导递推的高精度位置信息辅助PPP周跳修复的几何模型。该模型采用原始观测值建立历元间差分方程,将周跳作为参数进行估计,而惯导提供的高精度位置作为带权的虚拟观测值参与平差解算,在固定周跳整数值后修复相位观测值,从而保持高精度的连续定位。以车载和机载两组数据分析了该方法的有效性,结果表明,引入惯性辅助能够显著加快PPP定位的重新收敛,实现周跳的准确修复。      

BDS网络RTK中距离参考站整周模糊度单历元解算方法

提出了一种BDS网络RTK中距离(50~100 km)参考站间的双频载波相位整周模糊度单历元解算方法。该方法首先利用B1、B2载波相位整周模糊度间的线性关系选取B1、B2载波相位整周模糊度备选值。利用双频载波相位整周模糊度备选值计算双差电离层延迟误差,根据参考站各卫星电离层延迟误差间的空间关系,使用双差电离层延迟误差构建双差电离层延迟误差的线性计算模型。通过双差电离层延迟误差线性计算模型的建立搜索和确定B1、B2载波相位的整周模糊度。经CORS网实测数据试验算例的验证,该方法只需一个历元的观测数据即可确定参考站间双差B1、B2载波相位整周模糊度,且不受周跳影响。     

用拟准检定法探测和修复GPS数据中的粗差和周跳

用粗差的拟准检定法来探测和修复GPS相位观测值中的粗差和周跳,概述了用拟准检定法探测和修复周跳的数学模型,并给出了具体实施步骤;用两个算例验证了本文方法的可行性和有效性。     

基于多历元递推最小二乘卡尔曼滤波方法的模糊度解算

针对GPS动态定位,通过使用递推最小二乘技术,提出基于递推最小二乘的仅含有模糊度参数的卡尔曼滤波方法,实现了利用多历元载波相位观测信息解算模糊度。同时针对多历元定位的特点,讨论了动态定位中的单频周跳探测与修复,并提出将卫星重新出现的情况按照周跳的处理方法,有效地提高了解算效果。     

长距离GPS/BDS双系统网络RTK方法

基于区域参考站网的网络实时动态定位(real-time kinematic,RTK)方法是实现全球定位系统(global positioning system,GPS)、北斗卫星导航系统(BeiDou satellite navigation system,BDS)高精度定位的主要手段.研究了一种长距离GPS/BDS双...     

北斗三频组合数据在周跳探测和修复上的应用

随着新一代卫星导航定位系统中多个频率观测数据的应用,利用多频载波相位数据的组合特性将会使周跳的探测和修复变得更加快速准确.本文利用多频组合观测值理论,选出适合北斗数据的组合系数,并结合伪距/载波相位组合方法,对北斗三频实测载波数据进行了周跳的探测与修复研究,试验结果表明无论是小周跳、大周跳以及各种粗差,该方法都可以快速...     

高轨飞行器精确导航的载波相位时间差分/捷联惯导紧组合算法

提出了基于载波相位时间差分与捷联惯导紧组合的方法对高轨飞行器进行自主导航,其中捷联惯导主要在飞行器进行轨道机动时使用,分析了载波相位观测方程中的误差因素,通过SRUKF建立了组合导航非线性滤波模型,研究了周跳检测与修复策略。研究表明,提出的导航方法避免了整周模糊度的求解和周跳的影响,因而可使导航系统具有高精度和高可靠性。     

增强参考站网络RTK算法模型及其实验研究

通过GPS观测网提供高时空分辨率、连续、全天候实时地测量数据,反演出实时的大气可降水量的变化序列,由此在气象综合信息分析处理平台上构建成都地区GPS水汽实时监测及气象业务应用系统,为灾害性天气(如暴雨、持续性阴雨、雨雪、浓雾)监测和短时临近预报提供重要依据,并可为多学科综合研究大气水汽的时空变化以及空中水资源的开发利用奠定基础。     

北斗三号系统进展及性能预测: 试验验证数据分析

网络实时动态测量(real-time kinematic, RTK)技术可为大范围区域用户提供实时高精度的定位服务,然而目前该技术对卫星导航定位(satellite navigation and positioning,SNAP)基准站网密度要求较高。为了满足稀疏大尺度SNAP基准站网区域的高精度定位服务需求,提出了一种基于虚拟大气约束（virtual atmosphere constrait, VAC）的网络RTK服务方法,首先构建非组合双差观测值模型,快速解算并固定SNAP基准站基线模糊度;然后提取基线大气延迟,分别建立斜路径电离层和天顶对流层误差模型;最后将内插的大气延迟及其精度信息作为虚拟观测值,提升终端RTK的定位性能。采用中国西北的SNAP基准站网数据(平均站间距为205.1 km)和网内外6个流动站数据进行RTK验证,结果表明,所提方法可以满足大尺度参考网下用户的高精度定位需求,相比传统的虚拟基准站技术,VAC服务模式下的终端定位精度、初始化速度平均分别提升61.64%和9.96%,该模式下测试终端固定解水平和高程方向的平均均方根分别为1.19 cm、2.73 cm;采用多次初始化进行验证,平均88.78%的时段在2个历元内即可完成初始化;VAC服务模式对大尺度SNAP基准站网内外用户均具有较好的适应性。     

一种GPS周跳探测与修复的组合算法

周跳是影响GPS定位精度的一个重要因素,对周跳的探测与修复一直是个重要问题。首先研究了电离层残差法、宽巷相位减窄巷伪距法两种经典方法的优缺点,提出了一种探测周跳的组合算法。根据周跳的整数特性,利用搜索整数解的思想确定周跳的大小进而修复周跳。经实测数据检验,该算法有效可行,有很强的实用性。