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。     

中长基线三频GNSS模糊度的快速算法

通过研究三频最优组合观测值,分析制约中长基线三频模糊度快速解算的主要因素是残留对流层延迟.在此基础上,提出一种中长基线三频模糊度快速解算新方法,该方法先以较高成功率快速固定两个超宽巷模糊度,然后用这两个模糊度固定的超宽巷组合与任一窄巷组合构成无几何误差和无电离层延迟的新组合.由于该组合只受随机噪声的影响,通过对多历元浮点模糊度平均值舍入取整即可准确地固定中长基线的窄巷模糊度.最后基于GPS双频观测数据生成的三频数据,验证了本文观点的正确性和新算法的有效性.     

基于PPP-AR的组合高低频GNSS高层建筑动态监测

全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)技术应用于高层建筑动态监测具有其他传感器所不具备的独特优势.固定模糊度的精密单点定位(Precise Point Positioning-Ambiguity Reso-lution,PPP-AR)技术提高了单点定位的精度和...     

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。     

GNSS软件接收机中信号捕获新算法

利用频域圆周移位与时域载波剥离等价的原理,提出了一种新的捕获算法。通过对输入信号频谱序列的圆周移位操作,代替在不同载波Doppler搜索单元下对输入信号的重复性的载波剥离和FFT操作,在码相位和多普勒单元的二维搜索过程中,只需对输入信号进行一次FFT操作。新算法有效地缩短了捕获时间,且不影响捕获概率和捕获精度。实验结果证明,该算法可以正确地完成信号捕获,并节省了近50%的捕获时间。     

一种多频多系统部分模糊度固定算法

针对GNSS多频多系统的定位模式使得整周模糊度的维数急剧增加,导致很难快速准确地固定所有模糊度,引起显著RTK定位偏差的问题,提出一种基于卡尔曼滤波的GPS/BDS/Galileo组合部分模糊度固定方法：对原始误差方程进行参数重组,将窄巷模糊度组合形成宽巷以及超宽巷模糊度;采用多重约束检验取整超宽巷、宽巷模糊度并依次对待估参数进行更新;对窄巷模糊度子集进行筛选,缩小模糊度的搜索空间;结合历元间差分,提供当前历元先验位置解,对模糊度进行检验。经实验表明：在长距离静态实验中,该算法在定位精度E、N和U方向上相较于常规部分模糊度固定分别提升32%、42%和28%。在模糊度固定正确率和收敛速度方面也有显著的提升,且随着基线长度的增加其优势越明显;在短距离动态实验中,该算法在较为复杂的城市道路中定位精度、可靠性以及重收敛速度同样具有出色的表现。     

基于HZCORS的车载GNSS测量研究与实践

简要介绍HZCORS,提出基于HZCORS的车载GNSS测量方法,论述该方法的测量精度,并将该方法应用于1∶2 000航测成图道路高程注记点测量,结果表明:该方法高效可靠,精度良好,满足测图要求,可在相关领域推广使用.     

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%。     

一种短基线GNSS的三频模糊度解算(TCAR)方法

TCAR或综合TCAR是GNSS中常用的快速确定三频模糊度的方法,其原理简单,计算方便。根据不同的噪声背景和多径条件,给出综合TCAR单历元实时解算模糊度的误差分析及仿真结果。针对模糊度估计成功概率不高的情况,结合双频相关法(DUFCOM),并根据综合TCAR的特点,对综合TCAR进行改进。最后,将此方法与基于整数最小二乘准则搜索的LAMBDA方法进行比较。仿真结果表明,利用该方法成功搜索到正确模糊度值的概率与LAMBDA方法相当,但降低计算量,有效提高用综合TCAR单历元实时解算模糊度的可靠性。     

基于自适应差分进化算法的高维模糊度搜索

针对高维整周模糊度解算问题,提出了一种新的搜索算法,采用自适应差分进化算法,利用其特有的全局、快速、并行搜索的特性对高维模糊度进行固定。根据所求解问题的特点,在原有自适应差分进化算法的基础上对部分参数进行重新设定,从而实现模糊度的快速搜索。并以LAMBDA算法的解算结果和运算速率为依据,验证本算法结果的正确性和解算的快速性。通过模拟和实测不同维数的数据进行验证,表明该算法对高维模糊度解算具有一定的应用参考价值,且具有较好的可靠性和鲁棒性。      

一种改进的FARA快速求解模糊度算法

阐述了FARA快速解算模糊度方法的基本原理,提出了对FARA法中函数取值问题进行优化的方法,通过最小二乘原理对模糊度进行初始化,对函数取值进行优化,从而使整周模糊度搜索空间得以优化,即减小了最优解被剔除的机会,又使搜索效率得以提高。通过对Ra-tio值的判断及对求解模糊度进行检验确保了模糊度求解的准确可靠性,通过MATLAB进行了算法实现。     

顾及历元间坐标差信息的GPS模糊度快速固定改进方法

单频全球定位系统模糊度在航解算过程中存在法方程病态的问题,利用历元间坐标差信息可以在一定程度上削弱法方程的病态性,提高模糊度浮点解的精度和模糊度收敛速度。为进一步提高历元间坐标差法固定模糊度的效率,提出了一种改进的历元间坐标差方法,该方法对历元间坐标差虚拟观测误差方程进行了重构,并给出了新的虚拟观测值方差阵。实验结果表明,新方法较之以往的历元间坐标差方法具有更优的稳定性和效率。     

一种改进的宽巷引导整周模糊度固定算法

一般卫星导航接收机的伪距测量误差大于宽巷波长。根据宽巷引导模型,直接使用双差伪距取整固定双差宽巷整周模糊度有很大概率会产生一周固定错误。基于此,提出了一种改进的宽巷引导整周模糊度固定算法,针对宽巷整周模糊度一周固定错误进行探测和修复。利用整周模糊度为整数的特质构造理论探测量,并将该探测量与载噪比所确定的门限相比较,判断是否出现宽巷整周模糊度一周固定错误;利用双差整周模糊度自由度为3的特点,修复错误宽巷整周模糊度。对该算法在高斯噪声条件下的可行性进行了理论分析,结果表明正常载噪比的观测数据均可分辨出一周宽巷整周模糊度的估计错误。同时,分析了考虑多径等误差后该算法所能接受的载波相位最大误差。计算了不同伪距误差下宽巷整周模糊度一周固定错误出现的概率。使用GPS实测短基线数据对算法进行验证,该算法可将基于宽巷引导的整周模糊度固定算法的固定率从原来的只有不到1/3提升至接近100%。     

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。     

单频GPS动态定位中整周模糊度的一种快速解算方法

针对单频GPS动态定位中常用模糊度求解方法存在的问题,提出一种整周模糊度快速解算方法.首先通过对双差观测方程中坐标参数的系数阵进行QR分解变换以消除坐标参数,从而仅对模糊度参数建立Kalman滤波方程进行估计,然后利用排序和双Cholesky分解对滤波得到的模糊度进行降相关处理,并结合收缩模糊度搜索空间的思想来搜索固定整周模糊度.以实测的动态数据为例对该方法进行测试.分析结果表明,该方法不但可以改善模糊度浮点解精度,而且具有良好的模糊度降相关效果,可正确有效地实现整周模糊度的快速解算.     

北斗三频RTK附加中误差约束的单历元模糊度固定算法

为了实现北斗三频RTK单历元模糊度实时固定,提出了一种附加中误差约束的TCAR搜索法。该算法用中误差最小搜索替换TCAR直接取整固定模糊度,即对几组备选模糊度搜索计算中误差,其中中误差最小值组合作为模糊度固定解,按此方法依次固定超宽巷-宽巷-基本频点模糊度。试验表明,此方法固定成功率为100%,克服了TCAR直接取整模糊度误判问题。     

模糊度固定的北斗卫星多系统融合精密轨道确定

利用全球分布的IGS和MGEX站多模观测数据,研究了北斗卫星多系统融合双差动力学精密定轨方法,提出了适应北斗系统的双差模糊度固定策略。结合实测数据,对比了单系统与多系统融合、模糊度固定解与浮点解的定轨效果。结果表明：相比单系统定轨,多系统融合定轨能有效改进IGSO和MEO卫星轨道精度,但对于GEO卫星,多系统融合定轨并无优势;利用改进的模糊度固定策略对IGSO和MEO卫星双差模糊度进行固定,有效提高了长基线模糊度固定率,整体固定成功率由40%提高到60%以上;模糊度固定对定轨精度改进作用明显,IGSO和MEO卫星三维定轨精度分别提高了48%和36%,达到0.048 m和0.066 m。     

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.     

利用多频观测数据快速解算整周模糊度的算法研究

本文首先阐述了多频观测数据解算模糊度时所用到的矩阵转换的一些方法,讨论了由矩阵变换方法和CAR方法可以引中出的模糊度解算方法,指出TCAR/MCAR方法模糊度解算精度低的原因并改进,对短基线利用TCAR/MCAR方法进行模糊度解算,并与矩阵变换法做了比较.     

Penalized GNSS Ambiguity Resolution

Global Navigation Satellite System (GNSS) carrier phase ambiguity resolution is the process of resolving the carrier phase ambiguities as integers. It is the key to fast and high precision GNSS positioning and it applies to a great variety of GNSS models which are currently in use in navigation, surveying, geodesy and geophysics. A new principle of carrier phase ambiguity resolution is introduced. The idea is to give the user the possibility to assign penalties to the possible outcomes of the ambiguity resolution process: a high penalty for an incorrect integer outcome, a low penalty for a correct integer outcome and a medium penalty for the real valued float solution. As a result of the penalty assignment, each ambiguity resolution process has its own overall penalty. Using this penalty as the objective function which needs to be minimized, it is shown which ambiguity mapping has the smallest possible penalty. The theory presented is formulated using the class of integer aperture estimators as a framework. This class of estimators was introduced elsewhere as a larger class than the class of integer estimators. Integer aperture estimators, being of a hybrid nature, can have integer outcomes as well as non-integer outcomes. The minimal penalty ambiguity estimator is an example of an integer aperture estimator. The computational steps involved for determining the outcome of the minimal penalty estimator are given. The additional complexity in comparison with current practice is minor, since the optimal integer estimator still plays a major role in the solution of the minimal penalty ambiguity estimator.