一种改进的GPS短基线直接解算方法

本文通过推导基线偏差与波长之间的数学关系,在DC算法的基础之上,考虑双频相位双差数学模型本身存在的相等关系,并结合宽巷模糊度组合,提出一种求解整周模糊度的改进直接计算法。在求取模糊度之后,分别采用单历元最小二乘和序贯平差两种解算方案求解基线,以基线长约6.3km、9.1km的两组数据为实例进行求解,并与TGO软件求取的基线向量作比较,试验结果表明了本文方法的正确性和可靠性。     

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。     

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。     

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.     

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。     

一种检验GPS整周模糊度解算有效性的方法

检验解算的整周模糊度是ＧＰＳ精密快速定位的一个重要课题，过去已提出不少方法，然而这些方法都存在一定的缺陷，本提出一种新的方法，它是基于模型可区分度的概念，该方法利用可接受的第一、二类错误概率，计算边界值，并与固定解中最小残差二次型和次最小残差二次型比较，以确认相应于最小残差二次型的整周模糊度的有效性。     

附有基线长度约束的模糊度快速解算方法

在超短基线数据处理中,基线长度可以通过钢尺精确测量,把基线长度作为约束条件,提出了一种附有基线长度约束的快速解算模糊度的搜索新方法.根据双差观测方程得出模糊度浮点解,在浮点解周围建立模糊度搜索空间,利用基线长度约束条件搜索模糊度整数解,进而快速确定基线解.通过一个算例展示该方法的效果.     

一种实时GPS姿态测量中的整周模糊度的解算方法

GPS实时姿态测量的核心问题是整周模糊度的解算.提出一种适合实时姿态测量的模糊度解算方法,它利用单差平滑伪距进行解算,与传统的模糊度解算方法相比具有许多优点.通过仿真试验对该方法的有效性和实用性进行了验证.     

GPS基线向量解算相关性研究

通过GPS载波相位测量中i个测站同步观测s颗卫星m个观测历元所在弧段内双差观测值来进行基线向量解算,分别按单基线向量解算和多基线向量解算求得协方差矩阵,并比较两种方案的优缺点。     

顾及基线先验信息的GPS模糊度快速解算

采用GPS相位观测值进行快速定位时,其解算模型严重病态,最小二乘解得的浮点模糊度精度差且相关性大,导致整周模糊度搜索空间过大,难以正确固定。本文提出一种顾及基线先验信息和模糊度线性约束的整数条件的GPS模糊度快速解算方法,先用顾及基线先验信息的正则化算法解得精度较高且相关性较小的浮点模糊度,以减小整周模糊度的搜索空间;再综合利用整周模糊度间的线性约束的整数条件和基线先验信息,进一步有效地减小模糊度搜索空间,提高搜索效率。算例表明:顾及基线先验信息的正则化算法有效地改善了模糊度浮点解,模糊度线性约束的整数条件有效地提高搜索效率和成功率。     

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。     

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。     

关联矩阵法在独立基线及独立双差模糊度选择中的应用

介绍了利用Gram-Schmidt正交化算法构建独立向量集的原理,并利用关联矩阵和向量权的思想构建独立基线向量集和独立双差模糊度向量集,讨论了三种构建双差模糊度向量的特点,给出了选择独立基线和独立双差模糊度的正交化算法。通过一个全球GPS网定轨算例,给出了计算结果,验证了方法的有效性。     

SPODS软件GPS/GNSS网解的模糊度解算方法

为了尽可能多地固定模糊度,需要定义一组"最容易被固定"的独立双差模糊度,当前最优的方法(传统方法)是分基线层和网层对候选双差模糊度进行独立性检验,其中候选模糊度按照其综合固定成功概率进行排列。考虑到通常的网解中,测站数量远多于卫星数量,提出了先星座层再网层的分层独立模糊度选取方法以及基于更新协方差阵上三角平方根的序贯模糊度固定方法,并应用于西安测绘研究所自主设计和开发的SPODS软件中。采用包含64个IGS监测站的实测GPS数据进行单天解算试验,验证了该方法的正确性。试验结果表明,该方法和传统方法得到的单天GPS轨道解与IGS最终综合轨道比较的1DRMS都约为0.012m,独立双差模糊度成功固定的比例约为92%,两种方法仅有非常细微的差异。不同测站数量的进一步试验表明,该方法和传统方法在网层需要采用Grams-Schmidt方法进行独立性检验的候选双差模糊度数量的比约等于卫星和测站的数量比,这与理论分析结论一致。对于实际应用中更为普遍的测站数量大于卫星数量的情况,该方法将减少独立双差模糊度选取的计算时间,且测站数越多,其优势越明显。     

基于经验模态分解的GPS基线解算模型

非建模系统误差是影响高精度GPS基线解算精度的一个重要因素,文章给出基于经验模态分解的GPS基线解算模型,有效消弱系统误差对基线解的影响。在现有经验模态分解理论的基础上,定义经验模态分解的多尺度分解与重构结构,并由此给出基于经验模态的系统趋势分离模型,依据累积标准化模量的均值随尺度的变化确定系统误差与噪声分离尺度的选择标准。给出基于经验模态分解的GPS基线解算的技术路线,首先计算GPS相位双差观测方程的浮点解残差序列,分离出系统误差并用于修正GPS双差观测值,重新计算双差浮点解,采用Lambda算法固定整周模糊度,计算固定基线解,从而消弱系统误差对基线解算的影响,提高基线固定解的可靠性。并采用实测GPS数据验证模型,F-ratio指数与W-ratio指数表明系统误差消弱后,基线固定解可靠性得到明显提高,重新计算的残差序列表明系统误差得到很好的消弱。     

利用序列平均的高精度GPS基线解算模型

系统分析了改进随机模型和改进函数模型两类GPS基线解算模型的优缺点,在此基础上,提出了一种基于序列平均的高精度GPS基线解算模型,即采用动态单历元技术进行静态基线解算,充分利用多路径效应的低频特性,采用小波变化理论,对坐标序列进行多路径效应的去除,提取低频残差项进行序列平均,得到基线向量解。同时,以动态坐标序列为依据,对出现粗差历元或者卫星进行处理,有效弥补了仅采用残差序列进行粗差判断的不足,提高了基线解算的精度和可靠性。实验表明,新模型可以更为有效地削弱多路径效应的影响,而且对于较短的观测时间尤为突出;结合坐标序列和残差序列,能更为有效地进行粗差的探测和去除,提高基线解的精度和可靠性。     

流动站与参考站不同采样率GPS数据处理新方法

针对动态GPS相对定位时流动站与参考站采用不同采样率的情况,提出了在全部同步历元先行平差的基础上,将流动站上每两个最近同步历元之间的非同步数据作为一个数据段单独处理,以相邻历元相位差分值作为观测量,整体平差段内所有非同步历元流动站坐标的分段平差方法。该方法顾及了历元间差分定位所带来的相关性,有效地改善了历元间差分定位误差累积效应。算例表明,新方法更为严密可靠,并提高了流动站定位精度。     

使用双频相关法单历元解算GPS整周模糊值

整周模糊值的快速确定，特别是利用一个历元数据确定整周模糊值，一直是GPS高精度实时定位的热点问题。根据双频相位数据的内在关系，提出了观测值域整周模糊值误差带的概念，并在此基础上通过在观测值平差值域和模糊值域两域交叉搜索的方法，只采用一个历元的C／A码和双频相位数据即可确定GPS相位整周模糊值，称为双频相关法。该方法随着GPS现代化中第三频率的使用，将更加有效。该方法较好地解决了GPS动态定位中多年来的一个难题，使得GPS实时定位技术得以实现，也可省略周跳修复工作。     

The Reliability of GPS Ambiguity Resolution

GPS ambiguity resolution is the process of resolving the unknown cycle ambiguities of double-difference (DD) carrier-phase data as integers. It is the key to fast and high-precision relative GPS positioning. Critical in the application of ambiguity resolution is its reliability. Unsuccessful ambiguity resolution, when passed unnoticed, will too often lead to unacceptable errors in the positioning results. High success rates are required for ambiguity resolution to be reliable. In this contribution we will introduce and evaluate such diagnostic measures. They complement existing methods of ambiguity resolution and allow the user and/or analyst to infer their reliability. ? 1999 John Wiley & Sons, Inc.