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.     

基于卡尔曼滤波的周跳探测算法

提出一种基于卡尔曼滤波的周跳探测算法.该算法首先利用klman滤波器对载波相位进行滤波处理;然后搜索预报残差中的跳变对异常值(周跳及野值)出现的历元进行定位;最后结合最优固定区间预测方法确定异常值的类型及计算其大小,从而达到周跳修复和野值剔除的目的.该方法一定程度上降低了分段滤波引起的复杂运算,并对不同类型的异常值有很好的探测能力,如连续野值、频繁出现但不连续的野值以及周跳.仿真实例表明:该算法是可行的.     

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。     

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。     

GPS周跳探测的方法研究

在分析Blewitt方法的基础上,加入一种新的方法共同探测周跳。新方法将无电离层组合作为基本观测值,对其进行星间差分,差分结果消除了电离层延迟和接收机钟差的影响,而且差分后的组合观测值具有良好的光滑性,有利于周跳的探测。实验证明,3种方法共同使用可以更准确地探测出周跳发生的位置。     

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。     

一种动态阈值构造的周跳探测方法

针对不同系统观测量测量精度不同的问题,根据多项式拟合原理,在GNSS周跳探测过程中,该文提出了一种根据实测数据设置动态阈值的阈值构造方法,以替代传统方法中采用固定先验值的做法。实验结果显示把该阈值构造方法应用于对小周跳敏感的电离层残差法进行周跳探测时,该动态阈值构造方法可以准确地探测出大小周跳、连续周跳及野值。     

顾及接收机钟跳的北斗系统周跳探测方法

针对接收机钟跳会造成周跳误探、降低数据处理的精度和效率的问题,从钟跳的特性出发,结合M-W组合法与电离层残差法,提出一种顾及接收机钟跳的组合周跳探测方法,利用此方法以印尼巴东地区的实测北斗系统数据进行了实验研究,结果表明,无论周跳发生在普通历元还是钟跳历元,所提方法均能成功探测周跳。     

GNSS/INS紧组合中的周跳探测方法

讨论了GNSS/INS紧组合算法;依据卡尔曼滤波新息检验理论研究了GNSS/INS紧组合中的周跳探测方法。通过实验论证,对比分析了GNSS/INS紧组合模式和纯GNSS模式下,动态周跳探测与处理的效果。实验结果表明:紧组合模式对周跳的发生更为敏感,可以有效地提升周跳探测的效果。     

GNSS周跳探测与修复方法研究

在GNSS载波相位测量中,周跳的探测与修复一直是个重要问题。主要研究了GPS和GNONASS周跳的探测方法,针对相位减伪距法、电离层残差法和M—W组合法三种周跳探测与修复的方法,展开了系统的研究,利用Matlab编程分别予以实现。并利用实测数据进行分析比较,详细探讨和验证了三种方法的优缺点,为三种方法的实际应用提供有力的科学依据。     

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。     

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。     

GNSS三频周跳探测与修复算法

针对使用组合观测值探测周跳存在不敏感周跳且难以修复的问题,研究了三频周跳探测与修复的几何原理,从几何角度研究了多个相位无几何组合(GF)探测周跳的异同,以及加入MW组合后的效果,并搜索了相应的不敏感周跳。提出了以对应的横截面积最小为原则选取组合量的方法。经北斗三频实测数据验证,GF组合的数量以两个为宜,加入MW组合后不敏感周跳进一步减少,优化选取的两个GF组合和MW组合联合探测周跳仅存在一个不敏感周跳,且探测到的周跳均能正确修复。     

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。     

卡尔曼滤波算法的GPS双差观测值周跳探测与修复

针对非差相位观测值中误差来源较多,对周跳探测不够敏感等问题,双差观测值可大幅削弱相关性较强的误差,较好地探测序列中小的周跳。该文以GPS双差观测序列为研究对象,运用卡尔曼滤波算法,建立双差观测序列周跳探测与修复模型。最后通过理论和实验分析,验证了模型的有效性和可靠性。     

利用三频数据组合探测不敏感周跳

针对全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）信号中部分周跳难以探测的问题,在三维坐标系中分析了不敏感周跳的产生及分布,研究了探测阈值对不敏感周跳的影响,进而研究了多个组合量联合探测周跳的效果,提出了针对不敏感周跳的组合系数选取方法。该方法根据不敏感周跳的探测量构建组合系数的函数模型,在所有可能的三频无几何相位（geometry free combination,GF）组合系数中选取最敏感的组合系数,可探测3个频点上跳变量相近的不敏感周跳。北斗三频实测数据证实,多个GF组合有效提升了不敏感周跳的探测概率,数量以两个为宜,选取的组合量有效提升了不敏感周跳的探测概率。     

实时精密单点定位中周跳探测的方法研究

实时GPS技术在诸如导航、短期天气预报、精密定位定轨等领域有着重要的现实意义,是当前GNSS领域研究的热点之一。其中,实时GPS数据预处理的质量至关重要,能否进行有效的周跳探测与修复是直接关系到GPS数据预处理质量的重要因素。本文介绍了非差模式下联合使用多种周跳探测方法（geometry—free组合、WM组合、载波相位模糊度残差）进行周跳的实时探测方法,并使用事后数据模拟实时对GPS测量数据进行了大量的验算。结果表明,此方法可以有效地探测和修复周跳,并一定程度上改善实时精密定位的精度。     

基于小波变换的GPS周跳探测

概述了GPS周跳产生的原因及其探测周跳的重要性，总结了用来进行检测的常用方法，重点讨论了用小波分析来检查周跳的基本思想。并用实际的工程算例验证了该方法的可行性和有效性。     

GPS周跳探测的两种方法研究

在GPS定位中,有时需要测站的高精度坐标,为此模糊度的解算和周跳的探测与修复成为关键问题,在周跳探测中,特别是小周跳的探测成为当今的热点问题。本文中利用接收机的双频观测值进行周跳的探测研究,通过实例分析,证明这两种方法可行。