基于三差解检测与修复GPS载波相位周跳新方法

对飞行中初始化载波相位整周模糊度ＧＰＳ的动态差分定位而言,如果在整周模糊度初始化过程中发生载波相位周跳,将严重影响整周模糊度的确定,本文对已有的ＧＰＳ静态差分定位中通过三差解检测与修复周跳的方法进行了推广,提出了一种适合于解决Ｏｎ－Ｔｈｅ－Ｆｌｙ整周模糊度初始化过程中周跳问题的新方法。新方法保持了静态情况下原有方法的特点,分析和利用实采数据进行的检验表明,新方法是有效和实用的。     

BDS中长距离基线高精度静态定位方法与实验

针对BDS高精度相对定位中,大气延迟误差的空间相关性随基线长度的增加而降低,影响整周模糊度解算效率和测站定位精度的问题,该文研究了一种BDS中长距离基线高精度静态定位方法。在解算出宽巷整周模糊度的基础上,通过载波相位无电离层组合观测值对相对天顶对流层延迟误差进行参数估计,处理对流层延迟误差的影响。同时进行载波相位整周模糊度解算和定位计算。采用两组基线7 d实测观测数据,进行中长距离基线高精度静态定位实验,实验结果表明本文的方法可以实现BDS中长距离基线毫米级静态定位。     

载波相位差分相对定位的模糊度求解

鉴于整周模糊度的求解是载波相位差分相对定位中的技术难点。详细介绍了载波相位差分相对定位的原理和整周模糊度的求解步骤,采用LAMBDA方法对一组静态短基线进行求解,并比较了模糊度浮点解和固定解以及基线的浮点解和固定解。实例证明,载波相位差分定位能够达到厘米级的定位精度。     

整周模糊度去相关的两种实现方法

整周模糊度搜索一直是GPS快速精确定位的关键问题。短时间的观测会导致观测方程和整周模糊度方差、协方差矩阵的高相关性，因而急剧增大整周模糊度的搜索空间，对整周模糊度未知数方差、协方差矩阵进行去相关性处理，可以有效地压缩搜索空间。本文对整周模糊度去相关的迭代法和联合变换法从原理上进行了阐述，并结合实际算倒进行了分析和比较。     

基于LAMBDA方法的模糊度解算研究

高精度GNSS定位需要解算双差模糊度值,经典最小二乘求解的模糊度一般为浮点解,浮点解丢失了模糊度的整数性,不利于提高未知参数的精度。本文讨论了LAMBDA方法的原理及其算法,对模糊度整数变换前后LAMBDA方法的执行结果进行了比较,讨论了联合去相关法和迭代法两种整数Z变换算法的基本原理,对LAMBDA整周模糊度解算方法中的两种整数Z变换算法进行了比较。结果表明LAMBDA方法模糊度效率较高,联合去相关法的处理成功率高于迭代法。     

基于LAMBDA整周模糊度解算方法中的整数Z变换算法

LAMBDA算法是目前公认求解整周模糊度效果最好的方法,该算法主要包括模糊度去相关处理(Z变换)和整周模糊度搜索,其中Z变换对高度相关的整周模糊度进行降相关处理是LAMBDA算法的核心内容。本文分析了Z变换中迭代法和联合去相关法两种算法的基本原理,并通过实例对两种算法进行了性能评价,实验分析表明两种算法去相关水平相当,迭代次数无明显差异,但矩阵维数越大,去相关效果越有所下降。总体而言,联合去相关效果略高于迭代法。     

综述GPS定位中整周糊度求解问题

ＧＰＳ定位中确定整周模糊度是关键问题,而在进行短时段的短基线向量的解算时,由于观测值较少以及卫星星座几何形状变化不大等因素,会出现整周模糊度不能固定为整数的现象。本文综述了当前求解整周模糊度的主要方法,并对ＧＰＳ精密快速定位中整周模糊度定位问题提出了一定看法,可供ＧＰＳ研究及定位工作者参考。     

综述GPS定位中整周糊度求解问题

GPS定位中确定整周模糊度是关键问题,而在进行短时段的短基线向量的解算时,由于观测值较少以及卫星星座几何形状变化不大等因素,会出现整周模糊度不能固定为整数的现象,本文综述了当前求解整周模糊度的主要方法,并对GPS精密快速定位中整周模糊度定位问题提出了一定看法,可供GPS研究及定位工作者参考。     

FirCAR算法的OTF快速定位方法

根据GNSS不同频率间整周模糊度的约束关系,提出一种基于多频整周模糊度间关系约束的模糊度新算法(dual-frequency integer relationship constrained ambiguity resolution,FirCAR)。FirCAR可快速动态解算出高高度角卫星的整周模糊度,将已经固定的整周模糊度视为高精度的伪距观测值应用到下一步的浮点解重算中。结合模糊度搜索算法,如LAMBDA,在模糊度搜索方面的高效性,根据重算后的浮点解进一步解算其他未固定的模糊度解。模糊度固定成功后,即可实现OTF(on the fly)快速定位。实测数据表明,FirCAR算法在静态和动态观测条件下,模糊度初始化所用的平均观测历元数分别为1.04和1.10。与常规的模糊度搜索算法的对比试验表明,结合FirCAR算法模糊度固定所用的观测历元数分别减少了39%和18%。     

单频GPS整周模糊度动态快速求解的研究

提出了一种动态快速求解整周模糊度的方法,即先对系数阵进行QR分解,然后通过矩阵变换使模糊度参数和位置参数分离,从而降低矩阵的维数,满足实时动态求解的要求,最后应用LAMBDA方法搜索模糊度。为验证该算法,用单频GPS接收机进行了静态定位和动态定位两种试验。结果表明,静态定位误差小于1cm,动态定位误差小于3cm。由此可见,该方法能够为动态用户快速而精确地实施GPS单频动态定位。     

中长基线GPS网络 RTK模糊度快速解算的一种新方法

提出采用选权拟合的正则化方法。利用参考站坐标准确已知的条件作为约束，设计出正则化矩阵，使法矩阵的病态性得到了较大的改善，只用几个历元的数据求解，能较准确得到模糊度的浮点解。在此基础上，结合LAMBDA方法可以快速地确定整周模糊度。以4条中长基线的实测数据为例，本文方法用5个历元的单频L1数据就能求解出整周模糊度。与现有方法相比，新方法可采用单频GPS数据实现中长基线GPS网络RTK的整数模糊度快速解算，而且可靠性好，有良好的应用前景。     

附加约束法及其在GPS快速定位中的应用

针对在短时间内GPS观测方程的法方程容易形成病态的实际,探讨用附加约束条件来消除其病态性的方法,然后用LAMBDA方法确定其整周模糊度,实际实验证明,对于单频GPS接收机,利用连续几个历元数据,使用该技术即可正确确定整周模糊度,从而实现厘米级定位。     

一种单频GPS快速静态定位技术

针对在短时间内GPS观测方程的法方程容易形成病态的实际,探讨用附加约束条件来消除其病态性的方法,然后用LAMBDA方法确定其整周模糊度。实际实验证明,对于单频GPS接收机,利用几个历元数据,使用该技术即可正确确定整周模糊度,从而实现cm级定位。     

A New Data Processing Strategy for Huge GNSS Global Networks

In Global Positioning System (GPS) data analyses, large networks are usually divided into sub-networks to solve the conflict between increasing amounts of data and limited computer resources, although an integrated analysis would provide better results. This conflict becomes even more critical with the increasing number of stations, and low-Earth-orbiting satellites and the Galileo system coming into operation. The major reason is that a huge number of ambiguity parameters are kept in the normal equation for sequential integer ambiguity fixing. In this paper, the problem is solved by a special procedure of parameter elimination for both real-valued and ambiguity-fixed solutions, based on an adapted ambiguity-fixing approach where the covariance-matrix of ambiguity parameters is not required anymore. It is demonstrated that, with the new strategy, the required memory can be reduced to one-tenth and the computation time to at least one-third compared to the existing methods, and huge GPS networks with several hundred stations can be processed efficiently on a personal computer.     

单频GPS动态定位中整周模糊度的一种快速解算方法

针对单频GPS动态定位中常用模糊度求解方法存在的问题,提出一种整周模糊度快速解算方法。首先通过对双差观测方程中坐标参数的系数阵进行QR分解变换以消除坐标参数,从而仅对模糊度参数建立Kalman滤波方程进行估计,然后利用排序和双Cholesky分解对滤波得到的模糊度进行降相关处理,并结合收缩模糊度搜索空间的思想来搜索固定整周模糊度。以实测的动态数据为例对该方法进行测试。分析结果表明,该方法不但可以改善模糊度浮点解精度,而且具有良好的模糊度降相关效果,可正确有效地实现整周模糊度的快速解算。     

顾及历元间坐标差信息的GPS模糊度快速固定改进方法

单频全球定位系统模糊度在航解算过程中存在法方程病态的问题,利用历元间坐标差信息可以在一定程度上削弱法方程的病态性,提高模糊度浮点解的精度和模糊度收敛速度。为进一步提高历元间坐标差法固定模糊度的效率,提出了一种改进的历元间坐标差方法,该方法对历元间坐标差虚拟观测误差方程进行了重构,并给出了新的虚拟观测值方差阵。实验结果表明,新方法较之以往的历元间坐标差方法具有更优的稳定性和效率。     

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...     

基于序贯平差的长距离基准站间模糊度快速固定

序贯平差方法是长距离网络RTK基准站间模糊度固定中的常用方法,该方法充分利用了卫星间的相关信息以及多余观测量,是理论严密且十分有效的方法。一般文献中只给出了参数不变的序贯平差公式。但是,观测过程中的参数是不断变化的,参数不变的序贯平差公式并不适用于网络RTK系统。此外,对于序贯平差而言,由于一般不存储历史观测值,因此,模糊度固定后无法将其带入原观测方程重新平差,这导致法方程更新困难。针对以上问题,本文给出了参数变化的序贯平差公式及严密的推导过程,并给出了模糊度固定后法方程的更新方法。结合长距离网络RTK基准站间模糊度固定问题,通过实验,证明了给出的序贯平差公式和法方程更新方法正确有效。     

基于LAMBDA和DC算法的GPS单历元整周模糊度的快速确定

仅利用LAMBDA方法求解GPS单历元整周模糊度成功率不高,并且当接收卫星数较多时搜索空间较大。为此,采用TIKHONOV正则化方法削弱单历元模型法方程的病态性,并且基于协方差矩阵选择部分宽巷模糊度,先采用LAMBDA方法进行搜索,再利用高解算效率的DC算法解算剩余宽巷模糊度,最后通过两组不同线性组合的逆变换直接求取原始观测值L1和L2的整周模糊度。实验和计算表明,方法显著提高整周模糊度的搜索效率,并且提高模糊度搜索成功率。     

基于北斗三频约束的中长基线解算研究

利用北斗三频模糊度易固定的特点,提出一种具有北斗三频约束的BDS/GPS基础模糊度快速解算方法。针对中长基线,利用多历元平滑无电离层组合模糊度,从无电离层组合模糊度中分离出北斗基础模糊度;然后将北斗基础模糊度带入基线解算模型中,约束求解出GPS基础模糊度,最后将GPS与BDS基础模糊度回带观测方程,可实现基线的快速解算。经北斗实测数据验证表明,文中方法可快速固定GPS基础模糊度,较传统卡尔曼滤波求解模糊度方法,大大减少正确固定模糊度所需的原始观测历元数,实现基线的快速解算。