相位求差法与相位率法探测与修复周跳的比较

目前对GPS载波相位观测值周跳的探测与修复有多种方法,但是各种方法都不很完善。介绍常用的周跳探测与修复方法,并利用相位求差法和相位率法进行周跳探测与修复试验。结果表明2种方法均能准确地锁定发生小周跳的历元,而且能高效地修复观测值;然而,相位求差法需要双频观测数据,而相位率法仅需要单频观测数据。     

LP估计在星载GPS运动学定轨中的应用及精度分析

为得到高精度的星载GPS运动学定轨,必须利用观测精度高的相位观测值,但是相位观测值预处理后,仍然存在残余小周跳．在残差服从正态分布情况下LS法是最佳参数解算方法,但该方法不能解决资料的系统误差消除问题,LP估计是处理资料残差分布含有系统误差的有效方法之一．基于LS、LP方法的有效条件和GPS数据预处理的特性,将LP估计方法引入星载GPS运动学定轨数据处理中,以CHAMP卫星资料为例,研究了LP估计在星载GPS运动学定轨中的应用及其精度分析．实践表明:在处理含有残余小周跳的相位观测值时,LP估计比LS更有效,提高了星载GPS运动学定轨精度,但随着残余周跳的进一步修复,LP估计相对于LS估计的优越性越来越弱,在资料完全没有系统误差,残差服从正态分布的情况下,LP估计不能很好地体现其优越性,精度反而低于LS估计．     

基于广义延拓外推的单频周跳检测与修复方法

周跳的检测和修复一直是全球定位系统载波相位测量中必经解决的重要问题,目前已有不少解决方法,然而适用于单频粗码定位中的周跳检测和修复方法并不多,针对单频粗码定位中周跳的检测与修复问题,通过广义延拓外推法结合单星相邻历元相位单差对单频粗码定位中的周跳进行检测和修复。仿真和实测数据表明广义延拓外推法不仅能够快速地检测和修复1周左右的小周跳,且外推稳定度要比经典的多项式拟合法高50%以上。该方法执行效率高、实用性强、外推稳定度好,是比较适合在工程中应用的一种新方法。     

TurboEdit方法中周跳检测算法的改进

介绍GIPSY(GNSS-inferred positioning system)中周跳检测与修复的TurboEdit算法,在此基础上对TurboEdit方法的周跳检测条件进行分析,在用宽巷组合检测周跳的过程中采用滑动平均的方法替代宽巷模糊度中对每一历元之前的所有数据整体求平均的方法,同时在用电离层残差组合检测周跳中采用相邻历元的载波相位电离层残差组合求差的方法,从而避免引入观测噪声较大的伪距电离层残差组合。实验表明:改进后的TurboEdit法对于发生在观测数据质量不好时段的周跳、Turboedit法的检测盲点以及频繁周跳的检测能力都有所提高。     

差分法周跳探测与修复方法改进

在目前常用的周跳探测与修复方法基础上 ,提出了首先将观测资料按照观测历元不连续分成若干小弧段 ,然后利用差分法进行周跳探测 ,根据差分后周跳放大的特性判断周跳和野值 ,并确定其位置利用宽带组合和电离层组合的方法解算周跳大小。通过实例验证了其有效性。     

差分法周跳探测与修复方法改进

在目前常用的周跳探测与修复方法基础上，提出了首先将观测资料按照观测历元不连续分成若干小弧段，然后利用差分法进行周跳探测，根据差分后周跳放大的特性判断周跳和野值，并确定其位置利用宽带组合和电离层组合的方法解算周跳大小。通过实例验证了其有效性。     

小波分析理论在GPS技术中的应用

在GPS数据处理中 ,存在着误差影响、影响波的干扰、周跳和数据量大等问题。误差影响和影响波的干扰实质是在接收卫星信号时受到其它因素的影响 ;周跳是由于卫星信号的失锁而造成信号的不连续 ;数据量大是因为GPS观测需要采样间隔小又连续观测所致。由于小波理论具有时频分析、波形分解、特征提取和快速小波变换等特性 ,应用小波变换和波形分解可以解决误差影响和影响波的干扰的问题 ;应用特征提取可以解决周跳检测问题 ;应用快速小波变换可进行数据压缩     

小波分析理论在GPS技术中的应用

在GPS数据处理中，存在着误差影响、影响波的干扰、周跳和数据量大等问题。误差影响和影响波的干扰实质是在接收卫星信号时受到其它因素的影响；周跳是由于卫星信号的失锁而造成信号的不连续；数据量大是因为GPS观测需要采样间隔小又连续观测所致。由于小波理论具有时频分析、波形分解、特征提取和快速小波变换等特性，应用小波变换和波形分解可以解决误差影响和影响波的干扰的问题；应用特征提取可以解决周跳检测问题；应用快速小波变换可进行数据压缩。     

GPS双差模糊度函数与基线搜索解

利用模糊度函搜索技术可以完全消除周跳对GPS基线求解的影响。本提出了一种新的GPS双差模糊度函数，并仔细研究了该函数的形状，以及基于该函数的GPS基线搜索求解的方法。章最后还给出了一个应用实例。     

一种基于多普勒改进的BDS单频观测值周跳探测与修复法

针对多普勒探测法对小周跳探测精度不足的缺点,提出一种改进的北斗系统(BDS)单频观测值周跳探测法.首先,利用多普勒观测值检测时,使用固定窗口滑动的方式对初始数个历元的多普勒值进行拟合得到拟合曲线,接着对拟合曲线进行积分得到多普勒变化量,然后用多普勒变化量与载波相位进行周跳探测,最后以高次差的方式将前后历元探测出的值进行历元求差,差值为最后探测出的周跳值.对实测BDS数据进行周跳探测,试验证明:改进的多普勒周跳探测法探测小周跳的能力明显增强,具有方法简单、可靠等优点,探测精度可达0.1周且修复效果较优.     

关于GPS载波相位中的野值周跳与模糊度

对于双频ＧＰＳ接收机,Ｇｉｐｓｙ软件可以对单站载波相位测量中野值,周跳进行自动检测与修复,本文用实测数据对Ｇｉｐｓｙ算法的效率进行评估。计算表明,对Ｐ码伪距的情形,该算法对周跳的修复基本无误;对Ｃ／Ａ码的伪距情形,则会有正负几周的误差。本文提出在Ｇｉｐｓｙ算法中加进小波方法,用来估计模糊度,计算表明,可极大地提高Ｇｉｐａｙ算法的效率。     

单频GPS周跳检测与估计算法

提出一种单频GSP载波相位中的野值，周跳俭测与模糊度估计算法，采用三阶多项式的卡尔曼滤波检测野值与周跳，而用一种最佳小波估计模糊度，该算法适用于采样间隔为1秒的载波相位测量，用1995．6．22Topex星载GPS数据计算的结果表明，它有限高的效率，可以准确估计信号中断几秒内的模糊度。     

LAMBDA方法在计算GPS信号斜路径水汽含量中的应用

随着GPS数据处理技术的提高以及计算精度的提高,GPS在大气科学中的应用日益广泛.在GPS气象学研究中,斜路径水汽含量(SWV)是一个有重要意义的参数.针对宋淑丽等在2004年提出的一种应用精密星历、IGS钟差、和经过周跳处理的LC组合观测值直接计算SWV的方法存在实时性较差的问题,在处理模糊度搜索的问题上应用了目前城市虚拟参考站(VRS)上应用较为成熟的LAMBDA方法.经过数据试算,验证方法可行,计算结果投影到天顶方向有较好的一致性,此方法得到的垂直方向大气延迟(ZTD)与GAMIT,BERNESE的结果比较,与BERNESE结果的符合精度一般小于1.5cm,与GAMIT结果的符合精度一般小于10cm.     

对Blewitt周跳探测与修复方法的改进

在简单介绍Blewitt方法的基础上，针对其存在的一些问题，在野值剔除、周跳探测与修复和模糊度解算方面提出了新思路和算法，从误差角度讨论该方案的可行性．实例分析表明：改进后的方法对周跳探测更“干净”、合理、可行．     

共视法和综合法的GPS时间同步精度比较

对共视法和综合法的GPS时间比对对得到的两地协调世界的时间同步精度进行了比较,两种方法各有特点,都有实用价值,严格共视的GPS时间同步精度为5－10ns,不严格共视的GPS的时间同步精度为10－20ns,综合的GPS时间同步精度为6－12ns.     

关于GPS星期数跳变及其它

通过介绍GPS系统时间和星期数之间的关系,说明“GPS星期数跳变的缘由在于GPS导航电文中的星期数只占10比特”,所以引发类似于2000年到来的“千年问题”那样的“跳变”（rollove）。GPS星期数的最大值为1023,所以在1999年8月21日夜／22日凌晨,星期数将由1023跳变为0。每个GPS用户应该检查自己的接收机在跳变出现时能否正常工作。如果用户设各的软件不完善的话,接收机自身可能把新的“0”星期数翻译为1980年1月6日。部分GPS接收机也因此而显示不正确的数据、不正确的定位结果、甚至停止跟踪卫星。GPS用户应该与设备生产厂商联系,确定自己的接收机是否会受星期数跳变的影响。值得一提的是,授时系统工程中往往会遇到时间（时刻）跳变之类的问题。     

GPS国际时间比对结果的分析

根据国际计量局（BIPM）时间部和国内外一些实验室（USNO，CRL，TAO，CSAO，SO）的时间公报上公布的GPS时间比对数据，我们用三种方法（单站、飞越、共视）对GPS时间比对的时间测量精度和频度测量精度进行了比较分析，得到了如上一些结果。1、最近三年（1989－1991）的GPS时间比对精度的平均值（数据取样时间为1天，按月单星计算结果后再多星结果平均，然后每年12个月平均）从40－60ns提高到20－30ns。2、在实验室设备（接收机和钟）性能优良的条件下，1991年的GPS时间比对精度的结果是很好的：（1）单站法的结果为12.6－44.0ns，平均值为21.6ns；（2）飞越法的结果为14.4-33.8ns，平均值为18.5ns。（3）共视法的结果为7.7-25.4ns，平均值为13.5ns。3、取样时间为1天和10天的GPS时间比对的频率测量精度分别为1－3×10^－13和3－8×10^－14。在频率稳定度模型中，取样时间为1－4天时的贡献主要是调频白噪声，取样时间为5－10天时的贡献主要是调频闪变噪声。     

探月卫星同波束VLBI差分相位时延闭合计算与分析

针对同波束干涉测量中差分相位时延模型验证、解算结果周跳检测与校正问题进行分析。给出了相位闭合和差分相位时延闭合计算原理与方法,并以SELENE任务中解算的差分相位时延数据为算例进行分析,差分相位时延闭合计算结果小于几皮秒。验证了差分相位时延基于同一波前的模型,可用于对差分相位时延中周跳问题进行检测,可对数据波动情况进行监视,为数据后处理提供依据。在实际应用中,该方法可随着数据处理过程的推进同步进行,因此,十分有利于同波束干涉测量方法的实时实施,并应用于卫星导航。     

高精度GPS时间传递测定和校准原子钟频率偏差

描述了高精度GPS时间传递进行原子钟频率偏差测定和校准的方法,并介绍了上海天台氢原子钟频率偏差的测试结果,同时比较了两种不同定时接收机（精密的和轻便的）确定原子钟频率偏差的长期测频能力。采用合适的数据处理方法,可以减少SA效应的影响,提高长期测频精度2－4倍,精密GPS定时接收机在1－30天内的校频水平为1.5×10^-13－1.0×10^-14 ,轻便GPS定时接收机在1－10天内的校频水平为2×10^－12－2×10^－13。     

两种状态下GPS时间比对的时域特性分析

为了了解SA效应对GPS时间比对的影响，我们从1991年底到1992年初进行了一些实验，并对两种状态下的GPS时间比对的时域特性进行了比较。本描述了得到的一些结果。1、方差分析表明：SA效应影响的结果比正常状态的结果相差较大。（1）短期（取样时间为10秒，数据长度为13分钟）结果为时间比对精度降低了5－10倍，频率稳定度降低了约2倍多；（2）长期（取样时间为1天，数据长度为1个月）结果为时间比对精度降低了3－5倍，频率稳定度降低了4－15倍。2、短期的噪声特性分析表明：正常状态下GPS时间比对的噪声过程为调相白噪声，受SA效应影响GPS时间比对的噪声过程呈波浪性变化，主要是低频噪声。为同取样时间内出现的噪声过程如下。