多普勒探测周跳精度分析

阐述了多普勒探测周跳的原理,采用IGS跟踪站1s采样率的观测数据,利用TE-QC软件分别生成2s、3s、4s、5s、10s、15s和30s采样率的另外几组观测数据。确定了这几组数据无周跳,人为地加入不同周数的周跳,利用多普勒方法对其进行周跳探测,并对结果进行分析与讨论。探讨了多普勒方法探测周跳的效果,给出在不同采样率下的周跳探测精度。     

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。     

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.     

一种双频载波相位周跳探测与修复方法

针对相位减伪距法只能探测出大周跳而对小周跳无能为力的问题,提出将相位减伪距法应用于双频载波相位周跳的探测与修复中。对采样率为1s、15s和30s不含周跳的观测值分别加入1周到40周不等大小的周跳,采用相位减伪距法分别对加入周跳的观测值进行处理。结果表明,该方法对于采样率为15s和30s的观测值仍然保持其优秀的大周跳探测能力,对采样率为1s的载波相位观测值则能够探测出小于1周的周跳,且其周跳探测分辨率能达到0.3周的高周跳分辨率。与其他周跳探测方法相比,该方法需要的信息量和计算量更小,效率高,算法易于计算机实现,且具有很强的实用性。     

多频组合数据在原始载波观测值预处理中的应用

周跳及粗差的产生将破坏GPS原始载波观测数据的连贯性,而传统的探测修复方法由于受到采样间隔的影响,不能完全对大采样率条件下原始观测数据周跳进行修复及较小粗差探测。随着GPS现代化中3个频率的应用,将多频组合观测值中好的特性应用到周跳及粗差的探测与修复已成为可能。通过多频载波相位组合观测值的波长特性,结合传统的伪距/载波探测原理,利用模拟的GPS多频数据进行各种情况下周跳与粗差的探测及修复,同时对一条GPS基线进行原始观测数据预处理作实例分析。结果表明,通过多频数据组合能够完全实时修复大采样率条件下各种情况的周跳,可以实时探测出0.2周以上的粗差。     

不同采样率对GPS原始相位观测值周跳探测方法的影响及其效果比较

在GPS精密定位中，载波相位观测值周跳探测和修复的好坏程度将直接影响定位结果的精度，特别是实时动态定位（RTK）。当接收机采用不同采样率时，由于相位观测值所组成的序列函数收敛性将发生变化，各种周跳探测方法的能力也将发生改变。综述了几种常规的周跳探测方法，并对其特点与局限性进行了分析，然后对构造出的周跳检验量进行了比较，在此基础上通过大量算例探讨了在不同采样率下其探测周跳的能力和适用度，最后得出了一些有益的结论。     

周跳探测中一种改进的电离层残差法

高精度GPS定位的核心问题之一是周跳探测,针对电离层残差法不能较好适用于低采样率情形的不足,提出基于站间单差观测值的电离层残差法。在短基线中,利用站间单差较大地消弱电离层的影响,所提方法能弥补电离层残差法不能较好适用于高采样率情形的不足。利用实测数据实验证明,改进的电离层方法在采样间隔为30s时同样适用,可以将周跳显著地分离。     

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。     

基于电离层电子含量变化率的周跳探测方法

推导了利用GNSS双频数据的基于电离层电子含量(TEC)变化率的周跳探测方法,分析了电离层平静期和活跃期的TEC变化率,并认为对1s采样率的数据来说无论是否发生电磁暴都不影响TEC变化率法的使用,通过实验证明TEC变化率法能对1s采样率数据中的、其它周跳探测方法较难探测的小周跳进行探测,而联合利用TEC变化率法和MW法可对各自不敏感的周跳组合进行有效探测,实验证明:联合法对电离层平静期和活跃期中、采样间隔为1s的数据中的周跳都具有很高的探测成功率。     

北斗三频周跳探测方法研究

三频观测量能形成更多优良组合,有利于提高周跳探测和修复的成功率。针对目前北斗已经实现三频观测数据播发,为周跳探测与修复提供了新方法和新途径的现状,该文基于多频伪距相位组合法对北斗三频实测数据进行了数据预处理。结合北斗三频载波相位组合的特性,给出了组合观测量的选取标准,并且利用一组实测数据进行了验证。实验结果表明,在数据采样率较高、历元间电离层延迟变化可忽略时,根据该方法选取的最优伪距相位组合可探测和修复观测数据中的所有周跳。