基于单频星载GPS数据的周跳探测方法

在星载GPS测量中,载波相位观测数据的周跳探测是实现低轨卫星高精度定轨的关键,而传统的周跳探测方法受低轨卫星轨道特性的影响并不能很好地处理星载GPS数据。在总结传统周跳探测方法的基础上研究了一种利用最小二乘及假设检验的周跳探测方法,该方法采用历元间载波相位差分观测值构建观测方程,利用最小二乘求解并建立周跳检测量,根据假设检验探测周跳,适用于采样率较高条件下的单频星载GPS载波相位数据的周跳探测。以实测星载GPS数据周跳探测试验验证了该方法的有效性,试验结果表明,当可观测的GPS卫星数大于5颗时,该方法能够探测出1周左右的周跳,并确定发生周跳的卫星。     

综合利用载波相位变化率和切比雪夫多项式探测与修复单频GPS周跳

提出一种单频GPS载波相位周跳探测、修复方法,采用载波相位变化率探测周跳,并记录周跳发生的开始时间和结束时间,进而利用切比雪夫多项式修复周跳。介绍了该算法的数学模型,给出了具体实施步骤,并用算例验证了算法的有效性与可靠性。     

单频非差相位观测值的周跳探测方法及其比较

介绍了当前单频精密单点定位周跳探测的主要方法.采用IGS跟踪站1s采样率的观测文件,并使用TEQC软件分别生成15s和30s采样率的另外两组观测数据,在事先利用Bernese软件确定三组数据无周跳的前提下,人为加入不同周数的周跳,通过自编软件,采用不同周跳探测方法对其进行周跳探测,并对结果进行比较与分析,探讨了各方法探测周跳的能力及适用范围,为单频非差相位观测值中选择合适的周跳探测方法提供了一定的依据.     

多普勒积分辅助的动态单频周跳探测

相位伪距组合法常应用于动态单频周跳探测,但其探测周跳的效果受伪距噪声的影响较大。因此有必要结合其他的观测值,以降低伪距噪声的影响,从而提高单频周跳探测能力。提出了一种多普勒积分辅助的动态单频周跳探测方法,先采用多普勒观测值平滑伪距观测值,降低伪距的噪声,再进行历元间差分,显著提高了动态单频周跳探测的能力。实验分别采用不同采样率、高度角变化、连续周跳和含粗差的实时动态实测数据,分别在不同历元加入1周、3周、10周的模拟周跳,在相邻历元分别加入3周、4周和5周的连续周跳。结果表明,相较于相位伪距组合法与基于多项式拟合法的相位伪距组合法,该方法可以实时探测出所有的模拟周跳。多普勒积分辅助的动态单品周跳探测方法能够显著提升单频观测值的周跳探测能力。     

利用码相二次差分与Jarque-Bera检验进行实时周跳探测

对伪距与载波相位观测值进行二次差分构造周跳检验参数,并利用Jarque-Bera方法对历元窗口内的周跳参数进行正态分布检验,较好地实现了周跳的实时探测。利用实测GPS静态数据以及车载GPS动态数据进行了周跳探测算例分析,结果表明,此方法能够实时探测出周跳,并能有效修复周跳。     

一种适用于变形监测的单频三差周跳探测

针对GNSS技术应用于变形监测场景下经常出现的单频观测值周跳导致模糊度错误传递的问题,该文提出了一种基于基线近似解的单频三差周跳探测方法,该方法不仅解决了参考星更替时周跳检验量的转换问题,提供了参考星发生周跳时的应对方法,同时也从理论上证明了该方法适用于GLONASS卫星观测值的周跳探测,较好地解决了监测环境中出现单频周跳难以探测的问题.通过对开阔环境和遮挡环境的多系统多频数据进行周跳探测实验,证明了新方法能够有效探测出小至1周的周跳,对GNSS技术应用于各种复杂环境具有重要意义.     

一种面向GPS单频RTK的周跳探测算法

针对传统码-载波相位周跳探测方法应用于单频RTK时,存在的对小周跳不敏感、易受码观测噪声的影响等问题,本文提出一种多普勒观测值辅助的单频周跳探测方法。该方法将连续两个相邻历元多普勒观测值与载波相位差分观测值相结合,以构造实时周跳探测的多普勒-载波相位差分序列。然后应用假设检验方法,检测单频载波相位观测值是否存在周跳。实测数据分析表明:本文提出的方法能够准确探测单频载波相位观测数据中的小周跳,且该方法对周跳探测的灵敏度比传统码-相位差分序列方法更高,适用于单频RTK定位技术。      

双频相位求差法探测与修复周跳特性分析

周跳的探测与修复是GPS载波相位数据处理中一项重要的任务。首先介绍了双频相位求差法探测与修复周跳的原理;其次,利用Fortran语言编制了相应的程序,并通过实例分析了在不同采样率下探测周跳与修复的效果;最后讨论了该方法探测周跳的不足。     

GPS载波相位观测值中周跳探测与修复的研究

针对GPS载波相位定位中出现的周跳问题,提出一种新的周跳探测方法。基于非差相位观测值线性组合模式,以相位与伪距差法和电离层残差法相结合来探测与修复周跳。通过对同一组无周跳的数据采取人为加入周跳,比较两种周跳探测与修复方法的优缺点,以相位与伪距之差组合为辅助,检查大周跳,用电离层残差组合方法再对双频GPS数据进行进一步的周跳探测和修复。根据实例分析,验证该方法能够快速有效地探测并修复周跳,使双频载波相位法更具有实用性。     

用小波方法进行周跳探测的比较

在现代测量中,GPS已成为测绘领域的主要工具,但周跳现象是影响GPS测量精度的来源之一,因此对周跳产生的原因和特性进行了分析,并且结合仿真实验分析且说明了小波用于周跳探测的理论依据。选择不同的小波对GPS相位观测值周跳进行了实验,表明经过小波处理的方法进行周跳探测,其精度更高一点。     

基于小波变换的GPS周跳探测

详细概述了GPS周跳产生的原因及其探测周跳的重要性.利用小波分析方法对常用的GPS周跳检测量进行了周跳探测,并将结果与其他常规周跳探测方法进行了比较.通过实际数据测试,结果表明,采用bior3.1进行周跳探测并以电离层残差与宽巷载波减窄巷伪距的值作为检测值可以精确修复各频段上周跳,具有实际工程应用意义.     

基于贝叶斯概率统计的GPS载波相位周跳探测与修复方法

研究了Lacy等学者提出的基于贝叶斯概率统计的GPS载波相位周跳探测与修复方法,详细阐述了该方法判断有无周跳以及探测一个或多个周跳时的数学模型。采用模拟观测值序列,对贝叶斯方法的周跳探测与修复功能进行了验证。该方法结合电离层残差组合与Melbourne-Wubbena组合,对动态及静态的GPS双频数据进行实验处理,取得了良好的周跳探测与修复效果。     

单频精密单点定位周跳探测方法研究

周跳探测是单频精密单点定位的难点之一。本文分析了3种单频周跳的探测方法,即多项式拟合法、载波/伪距组合法和基于灰色预测值的多项式拟合法。通过采用不同的试验方案对这3种方法进行对比分析,表明基于灰色预测值的多项式拟合法比另外两种方法探测能力更强,可靠性更高。而且方法简单,易于在计算机中实现,具有较高的实用性。     

一种单频RTK周跳探测及处理方法

针对目前主流周跳探测及处理方法不适用于单频动态RTK(real-time kinematic)数据的问题,提出一种新的周跳探测方法.该方法根据周跳发生与否的不确定性,建立出了包含周跳参数的含几何关系的数学模型;采用卡尔曼滤波求解出周跳的浮点解;根据周跳的整数特性,采用LAMBDA方法将周跳浮点解确定为周跳整数解.实验结果表明该方法对单频RTK数据各种不同情况的周跳具有良好的探测及处理能力:可以100％探测出实验中加入的周跳,并能对其中约70％的周跳进行修复,且修复准确率为100％.同时该方法的效果不受发生周跳卫星数量影响.     

GPS周跳探测及修复的小波变换法

利用小波分析方法对常用的GPS周跳检测量进行了周跳探测，获得了小波方法所能探测到的最小周跳值，并与高次差法进行了时比，提出了利用小波变换探测出周跳后如何直接进行周跳修复的方法。计算结果表明，该方法是可行的。     

电离层残差法探测与修复周跳特性分析

载波相位观测值中的周跳进行探测和修复一直是GPS精密定位数据处理中的一个十分重要的问题。主要讨论基于双频探测的电离层残差法,编制了相应程序,并通过实例分析了在不同采样率条件下探测与修复周跳效果,针对其探测盲区提出了解决方案。     

集合卡尔曼滤波的GPS周跳探测

周跳的探测一直以来都是GPS载波相位测量数据预处理的一个重点和难点,准确探测周跳有利于整周模糊度的确定,大大地提高了GPS的定位精度.文章利用集合卡尔曼滤波模型对GPS周跳问题进行探测研究,针对静态载波相位数据给出了最佳的参数量,进行周跳探测试验,从理论和实践上证明了该模型对GPS周跳探测的可行性和有效性.     

低轨卫星星载GPS数据伪距粗差及相位周跳探测与分析

研究了星载GPS观测数据中伪距粗差与相位周跳的探测方法,重点阐述了粗差与周跳探测有效性检验的方法。采用自主编制的软件对国内外9颗低轨卫星(包括我国的HY2-A与ZY3-A卫星)的星载GPS观测数据的粗差与周跳进行了处理与分析。     

一种基于TurboEdit改进的GPS双频观测值周跳探测方法

针对TurboEdit方法的局限性,提出了一种改进的GPS双频观测值周跳探测方法——两步法。该方法首先基于MW(Melborne-Wubbena)组合滑动前后向窗口来进行宽巷周跳探测,然后用经过宽巷周跳修正的电离层残差(phase ionospheric residual,PIR)组合观测值,基于一阶差商滑动窗口来探测L1载波上的周跳。实验结果表明,此方法能有效抑制噪声,在小周跳探测方面较TurboEdit方法具有优越性,并且能探测出两个载波上同时发生周跳的情况。     

GPS/INS紧组合的INS辅助周跳探测与修复

建立了GPS/INS紧组合定位模型,改正惯性器件误差及电离层折射误差,对不同组合观测量的误差影响进行了分析,构造不同观测值组合,提出了基于惯性信息辅助的GPS周跳自适应探测方法,分析了INS定位误差对周跳探测的影响,给出了周跳探测误报率及修复成功率评价指标,提出了一种周跳检测阈值自适应确定方法。利用实测组合导航试验数据验证本文的算法,文中模拟了不同的单历元多周跳及信号失锁条件,结果表明,在GPS信号完全失锁20 s内,该方法能准确检测和修复所有周跳,中断时间的延长降低了周跳修复的成功率;GPS信号部分失锁时,在模拟的90 s中断时段内仍能修复所有周跳;模拟了170历元的5 s间隔密集周跳,周跳探测成功率为100%,正确修复率为99.41%。