双频GPS接收机单差硬件延迟分析

采用超短基线伪距单差模型分析了多种GPS接收机的硬件延迟,并对硬件延迟进行线性回归,建立了硬件延迟的线性模型。结果表明,接收机的硬件延迟总体稳定,某些接收机硬件延迟与时间不存在系统性相关,即使存在系统性相关,也足以用线性模型来精确表达。同时提出了基于双频观测值定位的单钟差模型,并用实际算例比较了单钟差模型和双钟差模型的解算精度。结果表明,当两个频率跟踪相同的卫星,且观测精度相等时,两种模型的基线解等价,且采用单钟差模型可有效地提高参数解的精度和稳定性。     

单历元GPS非差相对定位模型的研究

相对于双差模型来说，GPS非差模型也有其自身的优势，但是非差模型存在秩亏和非差模糊度非整数特征等问题，提出几个参数重整的原则解决了上述问题，并详细地给出不同类观测值的参数重整方案，构建单历元非差相对定位函数模型，同时给出其简化的随机模型，最后通过处理零基线和短基线的实测数据验证本文定位模型的正确性。     

单历元非差GPS定位函数模型

依据GPS测量原理，导出非差模糊度和双差模糊度，分析一省的组成与特性。原始非差GPS定位函数模型中，设计矩阵秩亏，非差模糊度不具备整数特性，故提出参数重整，将非差模糊度转换为双差模糊度，推出基于参数重整的单历元非差GPS定位函数模型。     

一种附约束的单频单历元GPS双差相位解算方法

在各类变形观测中，存在着2次观测的变形值不大及各种变形方向和大小可以比较精确预测等特点，可以把这些特征作为约束条件，对GPS单历元相位观测方程进行求解。基于以上几点，提出了一种含约束条件的单频单历元GPS相位求解算法和简单实用的模糊度搜索方法，本方法据观测值直接估计模糊度参数，并根据求出的模糊度估值进行搜索，还分析了最优解的获得和检验方法，最后用2个实例说明了该法的有效性和实用性。     

接收机钟跳对GPS定位的影响及探测方法

介绍GPS接收机的钟跳现象,并从GPS观测模型入手,分析钟跳的基本原理及其对GPS载波相位观测值和伪距观测值产生的影响,讨论钟跳的处理方式,给出一种探测钟跳的有效方法,并建议在处理接收机钟跳为毫秒跳类型的数据时,在精度允许范围内可以作为周跳进行处理,数据量较大时可以引入新的模糊度进行解算。     

GPS接收机时钟控制方法

对多种GPS接收机长时间的静态观测数据,用单点定位算法,计算GPS接收机每一个历元的接收机坐标和钟差,分析计算钟差的变化规律,并了解在完成GPS接收机的定位和时钟的校准后,去如何控制其时钟。     

两种GPS卫星钟差预报模型比较及精度分析

利用IGS提供的精密钟差数据,分别采用二次多项式模型和灰色系统模型进行建模,对GPS卫星钟差进行短期和长期预报,并对预报结果进行对比分析.指出在短期预报中,两种模型的预报效果比较接近;在长期预报中,灰色模型的预报精度明显优于二次多项式模型,具有一定的优势.     

顾及钟差变化率的GPS卫星钟差预报法

提出了一种基于钟差变化率拟合建模的卫星钟差预报方法。以附加周期项的线性或二次多项式作为基础模型对钟差变化率序列进行拟合,最优估计卫星钟差的趋势项系数,然后直接使用精密定轨得到的相应时刻的卫星钟差计算预报初始时刻的基准项系数,来建立卫星钟差的预报模型。以IGS发布的快速星历(IGR)的卫星钟差为试验数据,对GPS星座中各种型号的所有卫星钟差进行预报。结果表明:本文方法3、6、12与24h的预报精度分别可达0.43、0.58、0.90与1.47ns,相比于传统的基于钟差拟合的预报方法,精度分别提高69.3%、61.8%、50.5%与37.2%;与IGS发布的超快速星历(IGU)的预报钟差相比,钟差精度分别提高15.7%、23.7%、27.4%与34.4%。     

卫星钟差单差的小波神网络预报

针对现有卫星钟差预报模型对非平稳过程预报的局限性,提出基于卫星钟差一次差值的小波神经网络预报模型。对在轨卫星钟差求取一次差值的基础上,运用小波神经网络模型预报GPS卫星钟差,同时与GM(1,1)模型预报的结果进行比较。得出BlockΠA Cs短期预报的精度能达到0.690ns,14d预报的精度最差时依然优于1ns;其余稳定性良好的卫星钟,一天预报的结果均要优于0.207ns,预报14d卫星钟差的平均精度优于0.183ns,部分卫星钟差预报精度可以达到0.050ns,预报得到的结果可以达到GPS对实时精密单点定位的要求。     

单频接收机和双频接收机的选择

“工欲善其事，必先利其器”。选购一台精确性、可靠性和耐用性都很好的ＧＰＳ接收机不只关系到当前投资多少，更重要的是关系到能否顺利完成工作任务。因此，购置时务必慎之又慎，切勿掉以轻心。选购时首先面临的选择就是，引进双频机还是单频机？现将二者的优缺点简述如下，以供参考。     

一种考虑随机模型精化的单频单历元算法

研究了一种适合变形监测的考虑随机模型精化的单频单历元算法。分析了单频单历元相位双差观测方程法矩阵的特性;基于吉洪诺夫正则化方法,将秩亏的法方程由秩亏变为满秩,得到模糊度的浮动解及其相应的均方误差矩阵,结合LAMBDA方法可准确地固定模糊度,得到基线向量的单历元解;给出了实时权的计算公式,用实时权代替固定权,提高了解算模糊度的成功率。通过一个3km长的基线算例说明算法的效果。     

GPS单频机电离层延迟改正新算法

探讨了几种新的电离层延迟改正算法,通过算例检验了新方案的效率和可行性,对不同精度用户选取电离层延迟改正方案给出了建议。     

基于双频相位平滑伪距的卫星预报钟差精度评定

介绍了伪距与星地距比对法评定卫星钟差的原理和方法,探讨了该方法评定卫星钟差的精度,并结合实测数据验证了该方法的可行性。结果表明：利用双频消电离层相位平滑伪距资料评定的卫星钟差精度优于lns（1σ）,测定的卫星钟差与实际的卫星钟差不存在系统差;评定的卫星预报钟差精度与事后精密卫星钟差评定的精度一致。     

单历元GPS变形监测数据处理方法的研究

针对观测条件较差时,基于双频观测值的传统变形监测数据处理算法无法快速、可靠地固定原始频点模糊度的局限性,分析了GPS和北斗导航系统BDS不同解算模式下的单历元模糊度固定成功率,提出了基于北斗三频观测值的变形监测数据处理算法。该算法采用三频模糊度解算(three-carrier ambiguity resolution,TCAR)逐次固定超宽巷、宽巷、原始频点模糊度;在不能可靠固定原始频点模糊度时,通过观测值域恒星日滤波削弱宽巷多路径的影响,采用模糊度固定宽巷进行坐标解算。利用实测数据进行检验后的试算结果表明:TCAR单历元模糊度固定成功率较双频模式有了较大提高,但在观测条件较差时难以保证较高的成功率;而宽巷模糊度固定可达到100%的成功率;经观测值域恒星日滤波后宽巷固定解坐标水平方向均方根(root mean square,RMS)可达到7 mm。     

单频GPS短基线快速定位中的少数历元算法

研究了短基线时利用少数历元的单频GPS载波相位观测值进行快速定位的一种算法。基于TIK-HONOV正则化原理,选择了一种具有物理意义的正则化矩阵,以减弱法矩阵的病态性。新算法只需解算几个历元的单频GPS相位数据,就可得到比较准确的模糊度浮动解及其相应的均方误差矩阵,用均方误差矩阵代替协方差阵,结合LAMBDA方法,可准确、快速地确定模糊度,最后得到基线向量的解。结合短基线算例,将少数历元算法与最小二乘估计的结果作了比较分析,得出了新解法的有效性。     

GPS单历元定位的阻尼LAMBDA算法

结合Teunissen提出的LAMBDA方法和阻尼最小二乘估计的原理,提出了一种新的单历元算法,即阻尼LAMBDA方法。     

GPS建筑物振动变形监测中的单历元算法研究

充分利用建筑物振动变形监测的特点，提出了一种带变形特征及最大变形量约束条件的单历元算法。实例计算证明，该算法可以极大地缩小单历元模糊度搜索空间，减少候选坐标的计算量，有效地提高解算成功率，而且约束尺度越小成功率与效率越高，尤其是加入以平面或竖直方向变形为主的变形特征约束时，单历元算法的效率越为明显。     

单历元GPS变形监测数据处理方法的研究

讨论了变形监测中ＧＰＳ单历元观测数据处理方法,重点是模糊度搜索空间的构成和搜索,最优解的获得和检验以及利用相位和伪距观测量提取多路径的影响。分析了所提方法的测试结果和处理快速变形所能达到的精度。     

单频GPS快速定位中病态问题的解法研究

研究只利用少数历元GPS载波相位观测值进行快速定位时的新解法.在分析病态法矩阵结构特性的基础上,基于TIKHONOV正则化原理,提出一种选择正则化矩阵R的新方法,减弱法方程的病态性.与其他方法相比,新方法得到与模糊度准确值更接近的浮动解及其相应的均方误差矩阵.结合LAMBDA方法,用均方误差矩阵代替协方差阵确定模糊度的搜索范围,可准确快速地确定模糊度,最后得到基线向量的解.结合算例,将新解法与最小二乘估计、岭估计和截断奇异值法分别结合LAMBDA方法解算模糊度的结果进行比较分析,展示新解法的效果.     

一种单频单历元GPS整周模糊度的解算方法

考虑到遗传算法的全局最优搜索特性,将遗传算法与模糊度函数法相结合,用一个历元的C/A码观测值与单频单历元的L1载波观测值作为基本观测量来确定GPS相位整周模糊度值,从而形成了基于遗传算法的AFM整周模糊度搜索策略。新算法能够快速、稳健地搜索到正确整周模糊度组合。