GPS长距离参考站间低高度角模糊度快速解算方法

提出了一种长距离全球定位系统(GPS)网络实时动态定位(RTK)参考站间低高度角卫星整周模糊度解算方法.利用L1,L2频率的观测值及严格的模糊度固定标准解算宽巷整周模糊度,将固定的宽巷整周模糊度与双频载波相位整周模糊度的整数线性关系作为约束条件,结合双频载波相位无电离层组合观测值估计双频载波相位整周模糊度和相对天顶对流层延迟误差,并搜索确定双频载波相位整周模糊度.利用固定模糊度的卫星大气延迟误差确定低高度角卫星的双频载波相位宽巷整周模糊度,将固定模糊度的卫星双频无电离层组合观测值与低高度角卫星双频无电离层组合值进行方程联立,同时利用低高度角卫星双差宽巷整周模糊度与双频载波相位整周模糊度的线性约束关系,进一步确定低高度角卫星的双频载波相位整周模糊度.使用实测的连续运行参考站(CORS)网GPS双频观测数据进行算法验证,结果表明:该方法可正确有效地实现参考站间低高度角卫星的载波相位整周模糊度的快速解算.     

北斗卫星导航系统长距离网络RTK方法研究

研究了北斗卫星导航系统长距离网络实时动态定位(RTK)方法.利用长距离参考站北斗卫星导航系统(BDS)多频观测数据确定宽巷整周模糊度,通过顾及大气误差的载波相位整周模糊度解算模型,解算双差载波相位整周模糊度.考虑长距离参考站观测误差的特性不同,将观测误差进行分类处理,利用参考站观测误差和区域误差内插法分别计算流动站的电离层延迟误差和非色散性误差,并改正流动站载波相位观测值的观测误差.使用流动站多频载波相位整周模糊度解算方法确定载波相位整周模糊度,并进行位置参数的计算.使用长距离连续运行参考站(CORS)的实测数据进行算法实验,流动站定位结果与坐标已知值在E,N,U 3个坐标分量方向的偏差达到厘米级水平,3个坐标分量差值的RMS分别为10,14,35 mm.实验结果表明:提出的BDS长距离网络RTK方法可以有效消除流动站载波相位观测值的系统误差,实现流动站用户的厘米级定位.     

一种GPS移动基准站精密相对定位新算法

针对GPS载波相位差分定位中差分基准站不能移动的问题,提出了一种GPS移动基准站精密相对定位的方法.该算法首先基于MW组合构造几何无关测量值,然后对几何无关测量值进行滑动平均滤波消除随机噪声影响,在移动站进入移动基准站数据链覆盖范围时进行站间和星间双差处理获得宽巷整周模糊度,并结合载波相位的双差几何相关模型建立Kalman滤波观测方程,将多路径误差建模为1阶Gauss-Markov随机过程,作为状态参数纳入状态方程,增广状态向量,同时扩增观测方程,从而滤波获得L1/L2模糊度浮点解的精确估计,最后采用LAMBDA算法搜索固定模糊度的整数解.通过静态和车载动态实测试验验证了新算法的正确性和适用性.     

BDS参考站网低高度角卫星整周模糊度解算方法

提出了一种北斗卫星导航系统(BDS)参考站网低高度角卫星载波相位整周模糊度解算方法,首先以非差的形式进行参考站网宽巷模糊度的计算,然后根据高度角选择高高度角卫星的双差组合,由非差宽巷整周模糊度的计算信息计算确定双差宽巷整周模糊度.建立包含大气延迟误差的双差载波相位整周模糊度解算模型,利用确定的宽巷整周模糊度解算高高度角卫星的双差载波相位整周模糊度,并建立参考站网空间相关的大气延迟误差模型.根据高度角和方位角选择低高度角卫星的基准卫星,利用已知大气延迟误差模型约束低高度角卫星的双差载波相位整周模糊度解算.使用连续运行参考站(CORS)网观测数据进行算法实验,实验结果表明:提出的方法可实现BDS参考站网低高度角卫星载波相位整周模糊度的准确解算.     

BDS多频组合模糊度解算方法研究

<正>确固定载波相位的整周模糊度是利用GNSS进行高精度定位的关键。分析了三频组合观测值模型及相关误差分析;通过计算得到了北斗三频载波数据组合观测值的属性指标,并根据组合观测值的选取标准,给出了其中具有代表性的组合;然后选取了其中两组较好的组合观测值,并模拟解算出了其单历元整周模糊度。计算结果表明:所计算的模糊度值波动在0.5周之内,说明该方法的整周模糊度固定效果较好。     

基于载波相位差值的室内Wi-Fi定位方法

到达角（AoA）的角度分辨力低,导致基于信道状态信息（CSI）的AoA定位精度难以突破亚米级.为了提升定位精度,提出了一种基于载波相位差值的室内Wi-Fi高精度定位方法.首先,提取CSI中心频点子载波的相位信息和直视路径的信号飞行时间,通过虚拟参考点构建载波相位差分定位模型,实现目标初始定位;然后,结合目标初始定位位置,采用虚拟基线约束的方法实现整周模糊求解;最后,提出基于扩展卡尔曼滤波的载波相位定位优化算法,得到目标精确位置.此外,通过实验对比了直线和任意路径下的动态定位结果,所提定位方法的中值定位误差在0.25 m以内,具有更高的准确性和可靠性.     

一种求解GPS整周模糊度的新方法

介绍了一种基于粒子滤波的求解GPS载波相位测量整周模糊度的新方法,论述了其实用原理及求解整周模糊度的具体过程;将2003-12-01约10 km基线上所采集的GPS载波相位测量数据进行实际验算,基线向量误差均在5 cm以内.表明该方法求解GPS载波相位测量整周模糊度正确、有效.     

采用宽窄巷结合的LAMBDA解算方法的北斗多频差分定位技术

目前,常用的多频整周模糊度解算方法有TCAR(Three-Carrier Ambiguity Resolution)、CIR(Cascading Integer Resolution)和LAMBDA(Least-squares Ambiguity Decorrelation Adjustment)这3种.其中TCAR和CIR方法均利用载波相位的宽巷组合易于整周模糊度解算和窄巷组合可减小噪声的特点进行整周模糊度的解算.但是它们的整周模糊度解算性能相对于LAMBDA而言较弱,而且需要预设相关矩阵.针对这一问题,本文提出一种宽窄巷结合的LAMBDA整周模糊度解算方法用于北斗多频的差分定位.该方法在采用LAMBDA算法的基础上,充分利用宽巷组合和窄巷组合的特点,通过使用宽巷组合快速有效解算出的整周模糊度来约束窄巷组合求得的整周模糊度,以达到整周模糊度的快速准确解算的目的,同时通过窄巷组合定位模型的低噪声特点实现较高的定位精度,可有效的提高北斗多频差分定位中整周模糊度的解算效率和定位解算的精度.本文通过在北京航空航天大学楼顶的实际测试数据进行验证.结果表明,采用北斗三频进行定位解算时,宽窄巷结合的LAMBDA整周模糊度解算方法能在比窄巷组合收敛时间减小一半的情况下,实现与窄巷组合相同的3mm定位精度.     

改进型双频相关的整周模糊度单历元解算算法

双频相关法根据双频载波相位测量值之间的相关特性,通过构造模糊度误差带实现了对整周模糊度的快速解算．但由于该算法需要提前设定伪距测量精度,易导致模糊度真值漏搜或者误差带筛选效率下降．基于此,提出了一种改进算法：首先利用基线长度与观测向量信息构造双差几何相关模型,从而定量解算整周模糊度搜索范围;随后分析了模糊度搜索空间稀疏性与载波相位波长、误差带带长、误差带带宽之间的相互关系;最后采用宽巷整周模糊度作为误差带坐标系的横轴,以进一步增强搜索空间稀疏性．多次试验结果表明,在单历元情形下,改进算法的单维模糊度平均筛选效率提高85.71%,平均解算耗时缩短至原先的0.46%,成功率由95.28%提高至99.78%,有效地提高了模糊度解算的快速性与可靠性．     

双频伪码测距快速求解模糊度方法的仿真研究

求解距离模糊度是无线电高精度测量领域的重要课题。简要介绍了双频伪码测距快速求解模糊度算法，并以航天器间相对距离测量为应用背景，建立了基于SystemView仿真环境的无线电相对距离测量仿真模型，验证了双频伪码测距解模糊的方法，实现了载波相位高精度测距。     

双GPS定位定向系统

针对GPS载波相位测量相对定位可以达到毫米级精度,利用GPS载波相位测量方向可以达到较高精度的情况,在阐述了载波相位双差测量方向的原理、坐标系变换和应用最小二乘法解算基线矢量的基础上,讨论了快速解算整周模糊度的算法.测试表明,该算法达到了设计指标.     

适应高动态环境的GPS载波相位估计方法研究

鉴于载波相位观测量可提供高精度定位信息的特点 ,分析了在高动态环境获得载波相位观测量的三种可能方法 ,对三种方法的估计精度和动态跟踪能力进行了比较 .提出了一种适合GPS系统的高动态环境载波相位测量方案 .     

BDS/GPS整周模糊度实时快速解算

研究了组合系统模糊度解算的模型和组合系统的选星算法,建立组合系统的宽巷载波相位双差观测方程,使用最小二乘模糊度降相关平差(LAMBDA)算法搜索解算宽巷双差整周模糊度,将确定的宽巷双差整周模糊度代入单频载波相位双差观测方程中,解算单频载波相位双差整周模糊度及坐标改正参数.同时,在整周模糊度解算过程中使用选星算法进一步提高了组合系统的模糊度固定成功率.对中国北斗卫星导航系统(BDS)单系统、全球卫星定位系统(GPS)单系统、BDS/GPS组合系统和选星后BDS/GPS组合系统的数据处理结果进行统计分析.结果表明:BDS/GPS组合系统能够显著提高单系统模糊度固定成功率,而经过选星后的组合系统模糊度固定成功率得到了进一步提高.     

虚拟参考站多路径与空间相关误差模型研究

对虚拟参考站网络差分定位技术进行了系统研究,针对影响基准站间宽巷整周模糊度固定的多路径效应,建立了宽巷组合多路径模型,分析连续周日多路径的相关性,并对动态观测值进行实时改正;同时,考虑到非弥散性误差和弥散性误差属性的差异,分别建立非弥散性误差模型和弥散性误差模型,并对非弥散性误差进行序列移动平滑处理,用于观测值的实时修正;采用基于信号强度的随机模型,进行L1载波相位整周模糊度的固定和基线的解算．连续跟踪参考站的实际数据试验结果表明：建立的宽巷多路径模型可以有效的实时修正观测值,宽巷整周模糊度的固定速度有了一定的提高,可靠性明显增强;非弥散性误差和弥散性误差改正后的L1载波相位整周模糊度固定的可靠性明显提高,坐标向量解的精度提高30％～45％,偏移量明显减小．     

基于双频载波相位组合的变形信息逐步精化方法

针对GPS动态变形监测,利用监测点位置精确已知的条件,提出了一种新的单历元变形信息解算算法,避开了整周模糊度的求解和周跳的探测与修复,极大简化了数据处理过程。针对较大的瞬时变形量,首先采用长波长的双频载波相位组合观测量进行求解,然后利用宽巷和L1载波相位观测量进行逐步精化处理,从而可以精确求解高达0.8 m的瞬时变形量。静态和动态实验结果表明,该方法可以达到±5 mm的精度,能够有效应用于快速变形监测。     

基于宽带相关处理的连线干涉测量

载波时延整周模糊解算是目前连线干涉测量（connected elements interferometry,CEI）中的瓶颈问题。针对扩频信号、数传信号等常见的航天器信号类型,提出了基于宽带信号相关处理的连线干涉测量方案。该方案首先通过对宽带信号进行相关处理得到群时延信息;然后再进行载波提取得到载波差分相位信息;最后以群时延进行载波时延整周模糊解算,实现CEI测量。理论分析和仿真结果表明了所提方案的正确性,并对嫦娥二号宽带数据进行处理,得到了载波时延估计,精度较群时延提高了24dB。     

利用改进的整周模糊度算法求解GPS基线

整周模糊度的快速准确求解一直是GPS动态定位领域的关键技术,本文通过野外实验数据,利用一种改进的整周模糊度算法（LAM-BDA）进行GPS基线求解,验证了该算法仅用3个历元的数据即可得到整周模糊度的最优整数值,从而求得高精度的基线解。同时也表明该算法在GPS动态定位领域应用的可行性及优越性,从而对当今快速发展的RTK技术提供更好的理论和技术支持。     

求解移动基准站GPS整周模糊度的一种方法

移动基准站GPS载波相位差分技术的关键是如何实现可变基线条件下整周模糊度的快速解算。讨论了在基准站和流动站各安装两台GPS接收机或天线,形成动态四边形,利用此条件和已知基线长条件作约束以达到快速确定整周模糊度的目的,设计了检验该技术精度的试验方案,通过自行开发的软件处理了移动基准站GPS载波相位测量数据。结果表明：该技术获得了厘米级的相对定位精度。     

基于双k型岭估计改进的ARCE算法

近十几年来,GPS定位技术在很多领域得到了广泛的应用,尤其是GPS快速定位技术的应用前景更为广阔。文章针对GPS快速定位常用的双差模型,首先介绍了根据双差模型病态性特点提出的双k型岭估计;然后基于双k型岭估计对ARCE整周模糊度搜索方法进行了改进;最后,把双k型岭估计和改进的ARCE整周模糊度搜索方法结合起来进行快速定位。理论分析和数值计算都表明,本文提出的方法有效改进了浮点解精度,提高了ARCE整周模糊度搜索方法的搜索精度同时缩短了搜索时间,比较适合于GPS快速定位双差模型的解算。     

双频副载波调幅的UHF RFID定位研究

针对多径效应及非视距阻挡使得基于收信强度的室内定位系统精度难以进一步提高的问题,提出了一种适于915 MHZ射频识别定位算法,以收发信号的相位差作为定位依据,引入双频副载波克服整周期模糊度并降低采样率要求,结合全相位FFT谱分析特性,提出一种基于欠采样条件下的相位差估计方法并获取测距信息,利用最小二乘法求解定位标签位置.仿真结果表明,该算法具有良好的定位准确度及稳定性.