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数据周跳探测的预处理

周跳探测是ＧＰＳ数据处理的重要课题。根据所得数据的类型，例如码伪距和相位伪距等，已有多种方法。总的说来，每种方法都各有其优缺点。本文提出两步探测法，用来探测周跳，在建立起检验量后，从平滑角度对其探测功能进行，检定，一旦出现间断，就说明存在周跳。     

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。     

不同采样率下GPS非差相位观测值的周跳探测修复及效果比较

在G PS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(R TK)。文章阐述了几种常规的非差周跳探测方法,在此基础上研究了这些方法在不同采样率情况下的适用度,并通过算例得出了一些有益的结论。     

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。     

GPS周跳探测方法综述

高精度GPS定位中,数据预处理的好坏直接决定其定位精度和可靠性,而其中的关键之一就是要准确可靠地探测出观测值中出现的周跳。在进行GPS周跳探测时,如何根据观测值的变化规律、不同的观测数据类型及其组合、观测历元间估值残差等来采取不同的周跳探测方法。同时提出各种方法的特点及适用范围。     

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.     

基于多普勒积分的COMPASS卫星周跳与粗差探测

本文介绍了利用多普勒积分的方法对COMPASS卫星进行周跳和粗差探测的原理,并对探测精度进行了理论分析。利用实测数据模拟粗差和周跳数值试验,结果表明,试验结果与预设值非常接近。对于卫星导航系统监测接收机采样间隔为1s的实测数据,使用多普积分的方法可以准确、高效地检测出载波相位观测量中的粗差和周跳。     

基于多普勒频移的单频载波相位周跳探测

阐述了多普勒探测周跳的原理,利用了静态和车载动态高频数据的L1上的载波和多普勒观测值,试验探测了其周跳。     

双频组合法探测与修复周跳的补充

基于双频单站的探测与修复周跳的方法,把伪距历元差与相位历元差组合作为约束条件,利用双频载波相位观测值组合的方法联合进行周跳探测与修复,并主要针对周跳在频率比附近变化时此方法无法探测的缺点,根据具体实例的分析、总结,采用预先插入周跳法进行补充探测,并对产生的周跳进行了有效修复。     

综合利用双频载波相位观测值进行周跳的探测与修复

针对参考站单站静态双频的特点,提出了一种综合利用双频载波相位观测值求差法和载波相位变化率来探测周跳并修复的新方法;介绍了两种方法的数学模型,给出了具体实施步骤;最后用算例验证了方法的可靠性和有效性。     

用低通滤波器探测和修复单频GPS载波相位的周跳

使用一种在时间序列分析中常用的异常值的检测方法———双低通滤波器奇异值检定法来检测GPS载波相位观测值中的周跳,给出了数据窗的宽度Vmax以及门槛系数k,提出了利用低通滤波器进行周跳定值的迭代计算方法。试验表明,该方法计算简单,能够探测1周甚至0.5周的周跳。     

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。     

利用多普勒观测检测周跳和粗差

基于多普勒积分提出一种判断"野值"属于周跳还是粗差的方法,即前后两个历元的周跳检测值如果接近则认为是周跳,如果不接近则认为是粗差;通过对多普勒观测量进行不同阶数的多项式插值,得出线性插值的精度高于高阶多项式插值的精度,且计算量少的结论,所以在一个采样率内利用梯形公式积分来检测周跳和粗差的精度较高。     

一种探测和修复周跳的新组合方法

针对GPS双频接收机定位的特点,结合目前较成熟的探测和修复周跳方法的优点,提出了一种探测和修复周跳的新方法,即基于电离层残差法和相位减伪距法的优点,将两种方法进行合理的组合。该方法根据接收到的载波相位,联合利用电离层残差法和相位减伪距法进行周跳的探测与修复。从理论上说明了该方法的可行性,实例分析表明:该组合方法原理简单,计算速度快,实用性强。     

用拟准检定法探测和修复GPS数据中的粗差和周跳

用粗差的拟准检定法来探测和修复GPS相位观测值中的粗差和周跳,概述了用拟准检定法探测和修复周跳的数学模型,并给出了具体实施步骤;用两个算例验证了本文方法的可行性和有效性。     

使用多频组合观测值探测与修复周跳

研究模拟GPS L5观测数据的方法,论述利用多频组合观测值探测与修复周跳的原理。利用模拟的L5观测数据,基于多频组合观测值探测与修复周跳的原理,进行周跳的探测与修复的实例计算。实验结果表明,利用多频组合观测值能实时探测出大、小周跳,由于其长波长特性,对小周跳的探测尤其有效,从而证明此方法在周跳探测与修复上的有效性和准确性,具有一定的实用价值。     

利用改进的TurboEdit算法与Chebyshev多项式探测与修复周跳

根据利用TurboEdit方法对GPS观测数据进行周跳探测的特点,设计了固定弧段长度的滑动窗口拟合模型,对其中的Geometry-Free组合法进行改进;在探测出周跳后,利用最小二乘Chebyshev多项式拟合来修复周跳。实验结果表明,改进后的TurboEdit算法可以探测出等周的1周小周跳、等周的大周跳和连续的小周跳、大周跳,同时,最小二乘Chebyshev多项式拟合可以精确修复以上周跳对。     

星载GPS载波相位测量的周跳探测方法研究

提出了一种基于粗差探测理论的星载GPS载波相位数据周跳的探测方法,并编制了相关软件对CHAMP星载GPS测量数据进行了验算。结果表明,当跟踪的有效GPS卫星多于5颗时,能够探测出所有的周跳。     

独立周跳和非独立周跳在高次差法中的分析

GPS信号在传送过程中,载波相位由于受到信号的遮挡、干扰、接收机故障等原因的影响,引起整周计数部分突变,从而产生周跳。周跳会造成观测数据不准确,直接影响到GPS测量的精度。针对GPS周跳中存在独立周跳和非独立周跳的问题,依据高次差法的特征子序列对非差载波相位进行模拟分析,通过实验研究结果表明:高次差法能有效地探测出间隔2个历元的非独立周跳,但对于间隔3个以上的历元无能为力;连续周跳的情况对高次差法探测周跳的能力没有影响。