GPS三频载波相位组合误差分析及选择方法

本文首先从GPS双差模型出发，给出了三频载波组合的基本形式，依据该形式，得到了组合波长表达式，并分析了电离层误差和观测噪声对三频组合的影响。由这些误差特性，给出了三频线性组合系数的选取方法，并给出了一些常用的线性组合形式，分析了它们的优缺点。最后，简单介绍了目前主要的三频模糊度解算方法CIR和TCAR。     

基于BDS+GPS中长基线多频RTK定位的快速收敛模型

随着全球卫星导航系统(GNSS)进入多系统时代,天空中导航卫星的可见数不断增加,而我国北斗卫星导航系统(BDS)也已开始面向用户提供三频导航信号,这都有利于改善RTK定位的精度和可靠性。本文提出了一种BDS+GPS中长基线多频RTK定位算法,先以较高成功率快速固定BDS的两个超宽巷模糊度,继而通过简单变换得到BDS宽巷模糊度,然后用其辅助提高GPS宽巷模糊度固定成功率,最后采用将电离层延迟误差和对流层延迟误差参数化的策略以加快窄巷模糊度浮点解的收敛速度,缩短模糊度首次固定的时间。结合实测数据进行的验证分析结果表明,利用本文算法对模糊度进行解算是可行的。     

GNSS模糊度整数估计方法图形可视化软件设计与应用分析

模糊度快速准确估计是全球卫星导航系统(GNSS)高精度定位的关键,整数取整、序贯取整和整数最小二乘估计是模糊度常用的三类整数估计方法.尽管从程序上较易实现三类估计方法,但是如何根据模糊度浮点解和精度构建整数估值的几何图形却缺乏较多的研究,不利于我们对整数估计过程的直观认知.因此,本文从理论上分别给出三类估计方法的一般形式,然后基于MATLAB GUI设计了一套三类估计方法二维几何图形构建的可视化分析软件,其功能包括三类估计方法的归整域构建、映射图构建和蒙特卡洛模拟及成功率计算.实验测试结果表明,本文设计的软件能够从几何图形角度较直观地表达出三类整数估计过程及其解算性能.      

GNSS双频整周关系约束模糊度算法研究

根据GNSS双频载波相位观测值间的特定关系,提出了一种基于双频整周关系约束的模糊度解算方法(FirCAR)。该方法在局部整数范围内可将载波相位的等效波长增长,以利于整周模糊度的快速解算。不同长度的基线数据实验证明了该算法的正确性和有效性,并分析了卫星截止高度角对解算结果的影响。     

GNSS模糊度解算的附加缩放因子的CLAMBDA方法EI北大核心CSCD

针对弱GNSS模型下,约束LAMBDA(CLAMBDA)算法初始搜索空间过大,导致模糊度解算效率低下的问题,本文提出了基于缩放因子自适应调整搜索空间的ASS算法,并讨论了采用上下边界分别设置初始空间对ASS算法的影响。通过两组实测算例对ASS算法解算性能进行了试验验证。结果表明,ASS算法采用缩放因子可以有效地调整搜索空间,提高搜索效率;基于下边界设置初始空间可以进一步提高ASS算法的解算性能。     

SPODS软件GPS/GNSS网解的模糊度解算方法

为了尽可能多地固定模糊度,需要定义一组"最容易被固定"的独立双差模糊度,当前最优的方法(传统方法)是分基线层和网层对候选双差模糊度进行独立性检验,其中候选模糊度按照其综合固定成功概率进行排列。考虑到通常的网解中,测站数量远多于卫星数量,提出了先星座层再网层的分层独立模糊度选取方法以及基于更新协方差阵上三角平方根的序贯模糊度固定方法,并应用于西安测绘研究所自主设计和开发的SPODS软件中。采用包含64个IGS监测站的实测GPS数据进行单天解算试验,验证了该方法的正确性。试验结果表明,该方法和传统方法得到的单天GPS轨道解与IGS最终综合轨道比较的1DRMS都约为0.012m,独立双差模糊度成功固定的比例约为92%,两种方法仅有非常细微的差异。不同测站数量的进一步试验表明,该方法和传统方法在网层需要采用Grams-Schmidt方法进行独立性检验的候选双差模糊度数量的比约等于卫星和测站的数量比,这与理论分析结论一致。对于实际应用中更为普遍的测站数量大于卫星数量的情况,该方法将减少独立双差模糊度选取的计算时间,且测站数越多,其优势越明显。     

基于格论的GNSS模糊度解算

快速、准确地解算整周模糊度是实现GNSS载波相位实时高精度定位的关键,由于模糊度之间的强相关,基于整数最小二乘估计准则时,需要较长的时间才能搜索出最优的整周模糊度向量。为了提高模糊度的搜索效率,本文在扼要介绍格论的理论框架基础上,引入基于格论的模糊度解算方法,通过格基规约来降低模糊度之间的相关性,从而快速搜索出最优的整数模糊度向量。与此同时,将GNSS领域的主要降相关方法统一到格论框架下,探讨了并建议采用Bootstrapping成功率作为格基规约的性能指标之一。最后实验分析了三频多系统长基线相对定位情况下,不同格基规约可获得的性能。     

海潮对GNSS高精度测量影响的研究

随着GNSS技术与数据处理方法的快速发展,GNSS技术已被广泛应用.其中,GNSS技术应用于地壳运动监测与高精度重点工程变形监测均已达到毫米级的精度,而海潮对GNSS测站坐标、基线解算和天顶延迟的影响不可忽略.基于全球海潮模型和GAMIT软件分析,顾及中国近海海潮,主要研讨海潮对测站位移改正、基线向量解算的影响,并提出...     

GNSS观测数据解算检查及自动存储研究

对GNSS观测数据进行解算、精度计算及闭合差检查,对观测数据自动进行多层目录的存储。根据GNSS观测手簿记录的信息,利用TEQC检查提取计算成果建立了GNSS观测信息数据库。     

利用三频GNSS进行长距离实时精密导航

针对三频全球导航卫星系统(GNSS)可构成多组模糊度极易固定的超宽巷组合这一最显著的优点,提出了一种利用三频GNSS进行长距离实时精密导航的算法。采用约90 km的基线实验结果表明,对两个超宽巷求解的电离层延迟经过2 min平滑,精度可达到1.5 cm;对电离层改正后的宽巷组合经过1 min平滑,平面定位精度优于3 cm。这意味着采用三频GNSS在我国中等城市只需要一个参考站即可实现精密导航和基本测绘服务。     

一种短基线GNSS的三频模糊度解算(TCAR)方法

TCAR或综合TCAR是GNSS中常用的快速确定三频模糊度的方法,其原理简单,计算方便。根据不同的噪声背景和多径条件,给出综合TCAR单历元实时解算模糊度的误差分析及仿真结果。针对模糊度估计成功概率不高的情况,结合双频相关法(DUFCOM),并根据综合TCAR的特点,对综合TCAR进行改进。最后,将此方法与基于整数最小二乘准则搜索的LAMBDA方法进行比较。仿真结果表明,利用该方法成功搜索到正确模糊度值的概率与LAMBDA方法相当,但降低计算量,有效提高用综合TCAR单历元实时解算模糊度的可靠性。     

Influence of ambiguity precision on the success rate of GNSS integer ambiguity bootstrapping

In this contribution, we study the dependence of the bootstrapped success rate on the precision of the GNSS carrier phase ambiguities. Integer bootstrapping is, because of its ease of computation, a popular method for resolving the integer ambiguities. The method is however known to be suboptimal, because it only takes part of the information from the ambiguity variance matrix into account. This raises the question in what way the bootstrapped success rate is sensitive to changes in precision of the ambiguities. We consider two different cases. (1) The effect of improving the ambiguity precision, and (2) the effect of using an approximate ambiguity variance matrix. As a by-product, we also prove that integer bootstrapping is optimal within the restricted class of sequential integer estimators.     

GNSS双差定姿模型的精化

把GNSS双差定姿模型推广到km级短基线精密解算。指出常用的GNSS双差定姿模型存在几何上的系统偏差,该系统偏差严重影响km级基线的精密定位解算。提出了修正该系统偏差的方法,并把修正量加入定位模型,提高了模型的精确程度。采用两组实验数据分别对修正前和修正后的模型进行比较,验证了改进效果。     

一个新的GNSS模糊度估计类

介绍了一类新的GNSS模糊度估计。因为该类遵循移去恢复原理,称之为整数等变估计类。本文将说明整数等变估计类较整数估计类和线性无偏估计类的范围要大,同时给出一个相当有用的整数等变估计类的表达式。这个表达式揭示了整数等变估计类的结构,并显示该表达式如何在浮点解的基础上实现整数等变估计。最后还提出最优整数估计。     

一种机载GNSS高精度定位算法

提出部分模糊度固定的加权电离层模型提高大范围全球卫星导航系统(GNSS)航空定位的精度、可靠性及连续性.该方法的主要思路包括:自适应调整大气扰动等误差影响以实现短基线与长基线两类解算模式之间的灵活切换;施加虚拟电离层观测约束信息,提高基线动态定位的浮点解精度;采用部分模糊度固定方法有效挖掘若干模糊度参数的整周约束.试验表明,提出的方法可提高模糊固定效率与定位精度,克服传统方法有效观测信息利用率不足、定位精度较差、可靠性不高以及连续性较差的问题.实验结果表明,部分模糊度固定算法可在2 min内固定95%以上宽巷模糊度解算与80%以上窄巷模糊度,约20 min后可固定所有模糊度.