综合利用电离层残差法和载波相位变化率法探测并修复周跳

针对参考站单站静态双频的特点,提出一种周跳检测与修复的新方法,根据接收机提供的锁定时间信息,综合利用电离层残差和载波相位变化率准确探测并修复周跳。检验证明该方法能够准确可靠地探测并修复失锁 3秒以内的周跳,避免了周跳对载波相位平滑伪距的影响。     

一种“北斗”三号精密单点定位的三频模糊度解算方法

精密单点定位(Precise Point Positioning, PPP)利用接收机收到的载波相位测量值进行定位,载波相位整周模糊度的固定影响着PPP的收敛速度和定位精度。采用B2a信号替代B2I信号,与B1I、B3I组成三频信号观测值组合,在此基础上对传统Boot-strapping方法加以改进,提出了一种改进的三频模糊度解算方法。该方法采用了超宽巷-超宽巷-宽巷-窄巷的解算策略,通过比较选择波长较长、电离层延迟较小、测量噪声较小的三频观测值组合,分别用于解算超宽巷组合、宽巷组合和窄巷组合的模糊度。当电离层延迟无法忽略时,所提方法通过引入额外的伪距观测量来消除在解算组合模糊度的过程中出现的电离层参数和几何参数的影响。实验表明,所提方法与传统方法在完成一次模糊度解算的时间上相差无几,但是相比于传统方法,所提方法具有更高的模糊度解算成功率。     

无线电电子学的应用

P207 .12006052516周跳的探测与修复/黄德武,熊永良(西南交通大学)//全球定位系统.―2005,30(4).―32～35.周跳的探测是GPS高精度实时定位的热点问题。结合载波相位和精密伪距,利用无几何距离相位观测方程和宽巷模型来探测周跳。通过算例分析,验证了该方法的有效性。图0表6参6P     

面向无人机进场的伪卫星布局与定位仿真技术

伪卫星系统能够在全球导航卫星系统信号拒止情况下,独立辅助无人机精密进近。 本文面向无人机进场引导需求,基于伪卫星系统,给出了工程实用中伪卫星布设的一些约束条件和选址方法;基于双频的伪卫星信号,建立宽巷组合并结合卡尔曼滤波技术实现整周模糊度的快速估计,利用高精度的载波测量值进行定位解算。通过典型场景下伪卫星布局设计和宽巷载波相位定位算法建模,仿真验证了所提伪卫星布设方法的有效性以及整周模糊度确定方法的正确性, 同时与单频伪距定位相比,定位精度显著提升。     

多频组合在周跳探测与修复上的应用

本文通过多频载波相位组合观测值的长波长特性,结合传统的伪距/载波探测周跳原理,对周跳的探测与修复进行研究。利用多频组合观测值进行周跳探测与修复,并对结果进行分析与讨论。探讨了多频组合探测与修复周跳的效果。     

联合多普勒及MW周跳探测和修复方法

导航定位中针对双频码相组合法(MW)无法探测L1和L2载波同一历元发生相同周跳,以及周跳探测后不能实现频率间周跳分离的情况,提出了一种联合多普勒及MW组合法的周跳探测改进方法。利用多普勒积分可对单频点进行周跳检测和修复的特性,将传统MW组合法与多普勒积分法相结合,建立改进模型,从而计算并分离出L1和L2载波相位产生的周跳。用实测数据进行验证和分析,对比了3种不同情况下改进方法的检测效果,实验表明新算法能精确探测和分离出L1和L2载波相位中的周跳组合,可以准确探测周跳发生位置及周跳数值,并且能够探测和修复1周以上的周跳,有效提高了MW组合算法探测与修复周跳的准确性和可靠性。     

一种“北斗”卫星导航系统三频周跳探测与修复方法

针对传统伪距-相位组合中伪距噪声过大的问题引入了多普勒观测值进行辅助，同时再联合无几何相位组合构成一种新的周跳探测与修复方法。在信号方面，选择B2a代替B2I,与B1I、B3I组成了“北斗”卫星导航系统(Beidou Navigation Satellite System, BDS)中定位性能更好的“北斗”三频观测组合。在选频方面，选用无几何相位系数[-1,1,0]、多普勒辅助伪距-相位系数[1,0,-1],[1,3,-4]组合进行周跳的探测。在修复方面，使用搜索法进行周跳的修复，并根据1-范数原则确保修复值的准确性。在1 s的采样率、电离层延迟稳定情况下，所提方法不仅能探测与修复出所有加入的1周在内的周跳，而且相比传统伪距-相位方法在小周跳探测方面性能更佳。     

电离层残差法对载波相位周跳探测的改进

针对传统电离层残差法在实际数据处理中的缺陷,提出了一种电离层残差与高次差结合的改进型周跳探测方法。该改进方法首先借鉴高次差的高通滤波特性,对电离层残差的组合观测值求一次差,从而有效抑制低频信号并消除常数部分,使实际发生的周跳影响放大,再结合组合观测值的方差进行周跳探测。算法验证表明该方法不论对“北斗”卫星不同星座的数据还是对全球定位系统( GPS)卫星的数据均有良好的探测效果,弥补了原电离层残差法在电离层活跃期间以及数据质量不佳时其不易有效探测出小周跳的缺陷,且避免了原算法经常出现误判断的情况,使其成为一种较优的周跳探测方法。     

长基线GPS电离层修正方法研究

针对双频GPS在长基线测量中精度要求高的问题,提出了采用双频修正法修正电离层延迟误差的方法,同时利用双频伪距观测值来进行周跳检测,经过电离层延迟误差修正和周跳检测,可有效提高GPS测量数据处理精度。试验数据处理结果表明,在长基线测量的情况下,文中修正后的方法较传统方法具有更高的精度。     

GPS双频接收机单点定位算法研究

为了提高单点定位的精度,利用GPS双频接收机接收到的双频码伪距和相位伪距测量值进行组合,消除了卫星钟差、接收机钟差、电离层延迟和对流层延迟等误差因素,求出了双频的整周模糊度,并对周跳进行了探测和修复,应用消除了电离层效应的相位伪距值对码伪距进行了平滑,得到了更高精度的伪距值,进而求出接收机坐标.最后,进行了实例分析,理论值与测站的标准坐标值进行了比较,精度较高,并且具有很好的稳定性.     

网络RTK参考站数据实时周跳探测与修复

由于测量条件的复杂多变,载波相位观测值中周跳的产生是不可避免的,为了实现网络RTK技术高精度动态定位,必须对参考站数据进行实时的周跳探测与修复。本文充分考虑了连续运行参考站网络的特点,基于双频观测值的无电离层线性组合,并利用三差观测值作为约束条件,提出了一种简易的参考站数据实时周跳探测与修复方法,设计了相应的数据处理流程。实验结果表明,无论长基线还是短基线、短暂失锁或者失锁几分钟的数据,该方法都能正确实现周跳的探测与修复。     

一种用于载波平滑码伪距的自适应滤波方法

为了达到更加精确的定位结果，在地基增强系统中需要利用载波相位对码伪距进行平滑处理，在对现有平滑滤波器存在的问题进行分析的基础上，本文介绍了一种用于载波平滑码伪距的系统噪声误差自适应卡尔曼滤波方法，可以避免周跳导致的伪距平滑结果误差过大，并通过仿真对该方法性能进行了验证。     

伪码连续波交会对接雷达信号处理机设计

介绍了某伪码连续波交会对接雷达信号处理机设计.在测距中,提出用噪声较小的载波相位△伪距测量值对伪距进行处理,得到高精度测距值.在测角中,提出了一种干涉仪天线阵结构和干涉仪解模糊算法,针对通道载波相位误差可能引起的解模糊错误,又提出了一种纠正方法,仿真显示,在发生解模糊错误的概率高达0.42的情况下,该方法仍然可以识别并纠正所有解模糊错误.实验表明,该信号处理机可以满足空间航天器交会对接的要求.     

Position Estimation in Single-Frequency GPS Receivers Using Kalman Filter with Pseudo-Range and Carrier Phase Measurements

Today Global Positioning System (GPS) is the most important system of positioning in the world and is used in different industries. Basic positioning methods in GPS receivers are based on pseudo-range and carrier phase measurements types whilst each of which has its own advantages and disadvantages. Pseudo-range method is not very much accurate. Carrier phase has a substantial accuracy, but its main problem is that it is an indirect measurement which only computes the displacement. Carrier phase measurement can include some whole cycles plus a fraction of carrier phase. The number of whole cycles may change through time however this change is unknown for us. Code measurements (based on pseudo-range) and carrier phase are corrupted with the same error sources, but with main differences. Basically, code tracking with low accuracy makes unambiguous pseudo-ranges. Carrier phase measurements are highly accurate, but get limited with integer ambiguity. Integer is fixed until the time that carrier tracking loop is saved. Every kind of gap in tracking, no matter how short it is, changes the amount of integer which is the biggest problem in carrier phase utilization. In this paper, the corporation of pseudo-range capability and carrier phase in single-frequency GPS receivers will be discussed which makes a substitute for the pure pseudo-range observations and provides a high level of positioning accuracy. To achieve this aim, Kalman filter will be used.     

基于单差正交模型的GNSS伪距差分定位技术

全球卫星导航(Global Navigation Satellite System,GNSS)的伪距差分定位由于不需要解算整周模糊度,即使是在载波差分定位技术广泛应用在高精度差分定位的当代,伪距差分定位在辅助载波差分定位等方面依旧具有研究的意义。本文介绍了一种基于单差正交模型的伪距差分定位技术。它可以避免双差伪距所带来的观测量强相关和对参考卫星过分依赖的缺点,同时消除钟差项的影响。实验结果表明,码差分在动态定位时可以实现分米级的定位精度,可以用于辅助载波差分定位的快速解算。     

双频载波相位平滑码伪距差分技术研究

本文针对载波相位平滑伪距差分技术在高精度测量的应用,推导了单频和双频载波相位平滑伪距的原理,分别给出了单频和双频载波相位平滑伪距差分模型。通过试验分析,比较了单频和双频差分导航定位精度,分析了双频载波相位平滑伪距差分定位的优点,且其差分定位精度可达亚米级。     

GPS相位观测值中周跳的探测与修复

对于初始化载波相位整周模糊度的GPS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.针对GPS载波相位定位中出现的周跳问题,提出了一种新的周跳的检测方法,首先用多项式模型的卡尔曼滤波对载波相位测量值进行预处理,然后再用奇偶矢量法探测和修复周跳.通过某OEM板输出的数据计算结果仿真,验证了新方法可以有效地探测出一周周跳.