GPS变形监测信息获取方法的研究与软件研制

为从根本上解决周跳问题，1993年Cobett等提出了一种单历元解算模糊度的方法，其后有的学者在此基础上，研制了一种基于双频单历元观测的GPS变形监测数据处理软件，将这种方法应用于GPS变形监测。这种方法虽然避免了周跳问题。但模糊度的正确求解仍然是关键问题。基于此，本文建立了一种GPS变形信息单历元解算方法。本文的研究工作主要包括以下几个方面。     

BDS/GPS单历元短基线动对动定位性能分析

针对在城市峡谷环境下观测卫星较少、观测质量差和周跳频繁,导致动对动定位过程中双差模糊度不连续的问题,提出了一种GPS/BDS组合系统的单历元模糊度解算方法。通过GPS/BDS组合定位提高了卫星的可用数量,利用单历元模糊度固定减弱了周跳频繁带来的影响。实验采用GPS/BDS组合的7组数据,分析了在不同高度角下动对动定位单历元解的模糊度固定率、解算失败率、粗差率和定位精度。结果表明,GPS/BDS组合动对动定位单历元模糊度解算方法,在高遮挡的城市峡谷环境仍然可以取得较好的定位结果。     

基于多历元递推最小二乘卡尔曼滤波方法的模糊度解算

针对GPS动态定位,通过使用递推最小二乘技术,提出基于递推最小二乘的仅含有模糊度参数的卡尔曼滤波方法,实现了利用多历元载波相位观测信息解算模糊度.同时针对多历元定位的特点,讨论了动态定位中的单频周跳探测与修复,并提出将卫星重新出现的情况按照周跳的处理方法,有效地提高了解算效果.     

高精度差分GPS/INS组合系统中的模糊度处理策略

本文简要介绍了差分GPS/INS组合系统在单历元模式和多历元模式下适用的模糊度基本解算方法,分析了各自的优缺点,并提出了一种综合的GPS/INS组合系统模糊度处理策略。实验表明,在综合两种模式的动态模糊度解算方法的基础上引入基于周跳探测修复的模糊度传递以及INS辅助,对于不良观测条件下的模糊度固定具有十分显著的改善。     

单历元GPS变形监测快速解算关键问题的研究

GPS单历元似单差法可以快速地获得变形信息,而模糊度的确定是一个关键问题,其准确性直接影响到解算变形信息结果的准确性。首先介绍GPS单历元似单差法解算变形信息的算法,然后根据变形信息的大小,提出不同的方法,实现模糊度的快速准确确定,最后利用实验数据对似单差法结合不同的模糊度确定方法解算变形信息的准确性进行检验。     

一种GPS整周模糊度单历元解算方法

仅利用单历元的载波相位观测值进行整周模糊度解算,观测方程秩亏,给单历元模糊度解算带来很大困难.因此,本文提出一种单历元确定GPS整周模糊度的方法.利用单历元测码伪距观测值和双频载波相位观测值组成双差观测方程,根据方差矩阵对宽巷模糊度进行分组,采用基于LABMDA方法的逐步解算方法来确定双差相位观测值的宽巷模糊度.确定宽...     

利用DUFCOM和DC算法的GPS单历元双差整周模糊度快速确定算法

为解决DUFCOM方法单历元解算GPS双差整周模糊度因观测卫星数多导致解算效率低而影响GPS高频数据实时动态解算这一问题,同时考虑到DC算法解算效率高的优点,对观测卫星进行筛选分级处理,提出了一种快速确定算法。算例表明,该算法可避免在应用DUFCOM方法中二级卫星对一级卫星双差整周模糊度解算效率的影响,使得GPS单历元确定双差整周模糊度的效率显著提高,达到了GPS高频数据实时动态解算的目的。     

单历元解算整周模糊度及检验方法研究

针对GPS测量中因工作盲区等实际生产因素的影响而造成历元较少的情况,提出在Tikhonov正则化的基础上解算历元较少时方差-协方差阵的病态情况。为提高解算整周模糊度的成功率,提出在Tikhonov正则化的基础上结合阻尼LAMBDA方法固定整周模糊度,同时采用电子总含量(TEC)检验,通过实例证明此方法适用于单历元情况,并能明显提高解算整周模糊度的成功率。     

GPS动态定位中的虚拟观测方程研究

高精度的单历元GPS动态定位由于观测值数目较少而很难确定整周模糊度.为了解算整周模糊度,需要利用已有的坐标、速度等信息.在分析常规GPS参数解算模型的基础上,推导利用虚拟观测值的GPS虚拟观测模型并分析取其相应权的方法,结合已有信息和伪距、相位观测值联合解算来进行单历元坐标分量改正数求解.并通过一个实际算例验证方法有效且可靠地提高整周模糊度解算的成功率.     

BDS似单差模型变形信息快速解算与分析

针对基于GPS下似单差模型不能解算大变形量的问题,文章充分利用北斗卫星导航系统（BDS）全星座播发三频信号的优势,采用BDS三频组合观测值模糊度快速解算方法快速解算模糊度,实现似单差模型下BDS单历元快速提取大变形信息,并比较了BDS和GPS下似单差模型的解算精度．高精度三维移动变形测试平台实验表明,采用上述方法,BDS似单差模型可快速解算大变形量,且BDS和GPS系统下似单差模型的解算精度相当,可达到厘米级.      

基于梯级递推的无模糊度GPS基线解算方法研究

通过考虑模糊度的整数特性及相位波长与基线非参考站坐标误差之间的约束条件,提出了一种基于梯级递推的无模糊度GPS基线解算方法。该方法不受周跳的影响,并且在基线求解过程中不用考虑模糊度参数。分别以单个历元和移动窗口的多历元两种求解方案验证了该方法的正确性和可行性,并且基线解算结果具有较高的精度。     

网络RTK流动站整周模糊度的单历元解算

传统网络RTK模糊度解算方法需要多个历元的观测数据,并且要进行周跳的探测和修复,影响模糊度解算的效率。本文提出一种单历元确定网络RTK双差整周模糊度的新方法。首先利用测码伪距观测值和载波相位观测值的单历元数据组成双差联合观测方程,采用改进LABMDA算法进行两步搜索确定GPS双差相位观测值的宽巷模糊度。确定宽巷模糊度后,再用宽巷模糊度值和载波相位观测值组成新的联合观测方程,大大改善了方程的状态,可以准确解算出GPS双差整周模糊度,显著提高了网络RTK整周模糊度固定的效率。     

载波相位约束整周模糊度在短基线RTK中的应用

针对单历元RTK定位中受到卫星升起、周跳频发等外界条件干扰时,整周模糊度长时间不能固定,严重影响RTK定位实时精度的问题。文中提出一种用载波相位约束整周模糊度的方法来提高模糊度固定率、Ratio值和解算精度,并且结合GPS单系统、GPS/GLONASS双系统两组实测数据进行未加入和加入载波相位约束整周模糊度的比较实验。结果表明该方法可行。     

基于抗差序贯平差的GPS变形监测数据处理方法

由于在GPS动态监测中单历元解算方法在整周模糊度的固定上还不够成熟,精度不够高,当锁定的卫星数少于四颗或卫星几何图形强度不够的时,观测方程就是产生秩亏现象,本文提出了利用抗差序贯平差的方法来解算监测点坐标值,与常规单历元解算方法相比,变相增加了多余观测量,提高了精度,增加了结果的可靠性。     

实数编码加速遗传算法在GPS变形监测单历元求解中的应用

提出了一种基于实数编码加速遗传算法( RAGA)和模糊度直接计算的GPS变形监测单历元求解新算法.该方法以模糊度函数为适应度评价函数,采用自适应变化率的交叉算子和变异算子对监测点的坐标进行全局最优搜索.当监测点的坐标误差小于某一阈值时,采用直接计算法可固定双差模糊度,实现单历元解算.实例验证该算法具有快速、稳健和可靠等特点,具有一定的实际应用价值.     

姿态测量中GPS双频观测的应用

随着GPS定位技术的发展和完善,利用GPS进行动态载体的姿态测量具有广阔的发展前景.姿态测量问题中,实时、高精度的解算整周模糊度是关键.利用双频观测、RATI0检验等方法进行单历元整周模糊度的解算,得到较好的结果.因此,这一方法可以应用到动态载体姿态测量当中去.     

似单差法在三峡库区滑坡监测中的应用与分析

根据高精度GPS变形监测的特点，以监测网的首期观测成果为基础，建立了单历元解算监测点变形量的似单差模型，讨论了接收机天线相位中心偏差的改正方法。该模型避免了周跳的探测与修复，可适用于动态和静态两种监测模式、单频接收机。利用三峡库区的实测数据对模型的正确性进行了检验。     

三峡库区滑坡体变形监测的似单差方法与结果分析

根据高精度GPS变形监测的特点，以监测网的首期观测成果为基础，建立了单历元解算监测点变形量的似单差模型，讨论了接收机天线相位中心偏差的改正方法。该模型避免了周跳的探测与修复，可适用于动态、静态两种监测模式及单频接收机。利用三峡库区的实测数据对模型的正确性进行了检验。     

建筑塔机臂尖GNSS动态监测模型设计

鉴于传统的人工周期巡检方式存在诸多弊端,本文设计了一种基于卫星定位的建筑塔机臂尖动态监测模型。以GPS为例建立单历元快速定位模型,给出利用DUFCOM和DC算法相组合的整周模糊度快速确定算法（FARSE）的实现流程;提出了一种基于历元位置偏差的臂尖垂向位移监测参数及预警参数构造方法。初步试验结果表明,利用GPS单历元快速定位模型解算获得了平面精度优于2 cm、高程精度优于4 cm的定位结果;基于该定位结果,从监测参数和预警参数两个角度验证了本文模型设计的有效性。     

一种新的GPS整周模糊度单历元求解算法

针对不存在先验信息时常规GPS单历元数据处理中存在的问题,提出了一种新的GPS整周模糊度单历元算法.该算法先采用一个历元的码观测值进行最小二乘定位,求取初始模糊度,并根据解的中误差来构造模糊度原始搜索空间,再采用两种不同线性组合的扩波方法进行模糊度变换,使原模糊度的搜索空间变小.在模糊度的新搜索空间确定后,通过线性组合的逆变换求取模糊度N1及N2,并以模糊度函数法进行真值的搜索,实现单历元解算.采用基线长度不同的两组数据测试,结果表明了本文方法的可行性和可靠性.