利用GPS组合观测值探测与修复周跳算法实现

本文在目前常用的周跳探测和修复方法的基础上,根据相位减伪距组合,Melbourne-Wübbena组合,电离层残差组合三种GPS组合观测值优缺点互补,将这三种组合观测值有机结合产生可靠的探测与修复周跳算法并用程序实现,通过实例分析证明此算法能够探测和修复任意大小的周跳。     

一种适用于变形监测的单频三差周跳探测

针对GNSS技术应用于变形监测场景下经常出现的单频观测值周跳导致模糊度错误传递的问题,该文提出了一种基于基线近似解的单频三差周跳探测方法,该方法不仅解决了参考星更替时周跳检验量的转换问题,提供了参考星发生周跳时的应对方法,同时也从理论上证明了该方法适用于GLONASS卫星观测值的周跳探测,较好地解决了监测环境中出现单频周跳难以探测的问题.通过对开阔环境和遮挡环境的多系统多频数据进行周跳探测实验,证明了新方法能够有效探测出小至1周的周跳,对GNSS技术应用于各种复杂环境具有重要意义.     

北斗三频周跳探测方法研究

三频观测量能形成更多优良组合,有利于提高周跳探测和修复的成功率。针对目前北斗已经实现三频观测数据播发,为周跳探测与修复提供了新方法和新途径的现状,该文基于多频伪距相位组合法对北斗三频实测数据进行了数据预处理。结合北斗三频载波相位组合的特性,给出了组合观测量的选取标准,并且利用一组实测数据进行了验证。实验结果表明,在数据采样率较高、历元间电离层延迟变化可忽略时,根据该方法选取的最优伪距相位组合可探测和修复观测数据中的所有周跳。     

集合卡尔曼滤波的GPS周跳探测

周跳的探测一直以来都是GPS载波相位测量数据预处理的一个重点和难点,准确探测周跳有利于整周模糊度的确定,大大地提高了GPS的定位精度.文章利用集合卡尔曼滤波模型对GPS周跳问题进行探测研究,针对静态载波相位数据给出了最佳的参数量,进行周跳探测试验,从理论和实践上证明了该模型对GPS周跳探测的可行性和有效性.     

CORS基准站周跳探测与修复方法研究

在高精度GNSS测量中,周跳的存在直接影响到整周模糊度的解算及最终定位精度。针对目前各省市连续运行基准站网多系统观测数据的获取导致周跳探测工作量增加,该文基于甘肃省卫星定位连续运行基准站网(GSCORS)双频观测值提出了一种满足普遍条件的多系统周跳探测方法。采用相位减伪距结合电离层残差法分别对GPS和BDS原始观测值进行周跳探测与修复,通过对相应载波的模拟周跳探测发现,BDS较大的卫星钟差和伪距噪声影响了数据质量,其周跳检测量时间序列波动大于GPS,对7周以上周跳探测的精度较GPS会有1周的偏差,但电离层残差法能对BDS相位减伪距法探测残留的1周小周跳进行二次探测并修复。实验最终证实该方法能够有效探测并且正确分离GPS和BDS每个频率1周以上的周跳。     

一种基于TurboEdit的BDS周跳探测改进方法

BDS非GEO卫星的MW组合存在与高度角强相关的系统性偏差,针对其引起的TurboEdit算法探测周跳不可靠问题,该文提出一种高度角指数滤波模型.改进后的周跳检验量消除了MW组合的系统性偏差,具有更好的探测性能.采用BDS实测数据对该方法进行验证,结果表明:该方法显著降低了MW组合周跳探测时的漏检和误检,结合GF组合的历元间二次差算法,可以准确探测所有人为加入的周跳.     

周跳探测中一种改进的电离层残差法

高精度GPS定位的核心问题之一是周跳探测,针对电离层残差法不能较好适用于低采样率情形的不足,提出基于站间单差观测值的电离层残差法。在短基线中,利用站间单差较大地消弱电离层的影响,所提方法能弥补电离层残差法不能较好适用于高采样率情形的不足。利用实测数据实验证明,改进的电离层方法在采样间隔为30s时同样适用,可以将周跳显著地分离。     

基于无几何电离层滤波模型的北斗三号系统相位周跳与中断修复方法

高精度位置服务依赖模糊度正确固定的载波相位观测值,而复杂环境的相位周跳和中断给模糊度固定和数据处理带来了巨大挑战。北斗三号系统向全球播发四频和五频信号,为提升周跳处理性能提供了机遇。本文建立了探测多频超宽巷周跳的伪距-相位无几何组合模型,以及探测窄巷周跳的相位-相位无几何组合模型,并以周跳探测成功概率最大为准则确定了多频最优超宽巷和窄巷组合。由于电离层延迟制约了数据中断和电离层变化剧烈情况下的窄巷周跳探测,进而建立了顾及电离层延迟的窄巷周跳探测滤波模型。试验结果表明,对30 s采样间隔,基于无几何组合模型探测周跳的成功率均优于96%;对于3 min的数据中断,基于无几何组合模型的周跳探测成功率仅为70%,但补偿电离层延迟的滤波模型将成功率提升至95%以上。     

北斗三频非差观测值的电离层周跳探测与修复

针对历元间隔较大或电离层延迟较大的情况,采用两个无几何相位组合与一个最优无几何无电离层组合形成3个线性无关的探测量,将历元间高次差法引用到无几何相位组合探测量中,通过选取合适的探测阈值,使无几何相位组合能够正确探测到较大电离层影响情况下的不敏感周跳。此外,文中采用了一种特殊的无几何无电离组合观测量进行辅助修复,通过两次取整保证了周跳修复的准确性,避免了传统三频周处理中的搜索算法造成错误修复的问题,试验表明,文中算法可以正确探测与修复较大电离层影响情况下不同北斗卫星星座类型的所有小周跳组合以及不敏感周跳组合。     

几种周跳探测方法在COMPASS数据预处理中的应用

周跳探测一直是数据预处理中的关键问题,文中介绍高次差法、电离层残差法、M—W组合法进行周跳探测的原理及实现方法,并利用COMPASS监测站实测数据进行周跳探测试验,对周跳发生前后检验序列的变化做对比,结果表明,以上各方法可以准确、高效地检测出COMPASS载波相位观测量中的周跳。     

一种改进的载波相位周跳探测与修复方法

本文提出了一种改进的探测和修复小周跳的方法。根据电离层残差值在短周期内的连续性,可以比较准确地用函数来拟合的特点,再根据L1和L2载波相位观测值之间小数部分应该满足的函数关系,来探测和修复第二个载波的周跳。该方法仅使用单星双频载波相位数据,而且每颗卫星之间的数据是独立处理的。由于载波的小数部分不受周跳的影响,所以该方法的有效性能够不受周跳类型的影响。试验表明该方法对于L1上小于9周、L2上小于7周的周跳很有效。     

频域叠加的大频偏导航信号捕获算法

在卫星导航接收机的设计和实现过程中,信号捕获是卫星信号同步的关键步骤。只有捕获到了正确的相位和多普勒信息,才能初始化跟踪环路,进而完成信号的同步。针对高动态接收机在大频偏条件下实现信号捕获需要进行多次频域搜索,计算量成倍增加的问题,该文以GPS系统为例,分析了多普勒频偏对相关峰的影响,利用频域叠加技术设计了在多普勒频移过大条件下的信号捕获方案。分析结果表明,该捕获方案可以完成大频偏下的信号捕获,降低了多次频域搜索带来的计算量,并且具有较好的捕获性能。     

Galileo系统频率和信号设计现状

介绍了Galileo系统频率和信号设计方案。对Galileo系统选用的信号频段、各频段的中心频率、码率等主要参数、Galileo系统服务与信号的对应关系进行了研究。并对Galileo系统和GPS系统的兼容性和协同工作性进行了比较分析。     

干扰对BDS信号频域及调制域的影响评估

北斗卫星导航系统（BDS）极易受到空中或地面干扰的影响,信号质量因此发生改变,导航性能大大降低.评估干扰对BDS信号质量的影响,可以为干扰监测技术奠定基础.借助矢量信号源发出不同类型的干扰信号,通过时频分析设备获取其信号特性,并将干扰叠加到由高增益天线接收到的实际BDS信号中,对叠加数据进行离线处理,从频域及调制域两方面分析信号质量.结果表明:空间环境的干扰恶化了BDS信号,不同类型的干扰对信号质量影响程度不同,功率谱及星座图处理结果可作为分析干扰环境中BDS信号质量的基本依据.      

北斗三频组合数据在周跳探测和修复上的应用

随着新一代卫星导航定位系统中多个频率观测数据的应用,利用多频载波相位数据的组合特性将会使周跳的探测和修复变得更加快速准确.本文利用多频组合观测值理论,选出适合北斗数据的组合系数,并结合伪距/载波相位组合方法,对北斗三频实测载波数据进行了周跳的探测与修复研究,试验结果表明无论是小周跳、大周跳以及各种粗差,该方法都可以快速...     

利用GPS组合观测值探测修复周跳的方法比较

在目前常用的周跳探测与修复方法基础上,分析利用GPS组合观测值来探测修复周跳的3种方法,通过模拟的实验结果证明其有效性,比较各个方案的特性,并引入LC-PC衡量标准比较各方案探测修复周跳的能力。     

三种常用周跳探测与修复方法的性能分析

针对全球卫星导航系统（GNSS）数据处理中周跳探测与修复方法的合理选择问题,本文对三种常见的周跳探测与修复方法的性能进了评价分析.给出一种基于数理统计理论的周跳探测结果可靠性评价新方法,利用该新方法评价了多项式拟合法和TurboEdit法对同一组双频实测数据进行周跳探测所得结果的可靠性,以及多项式拟合法和三频无几何组合法对同一组三频实测数据进行周跳探测所得结果的可靠性.综合两组评价结果可知,对于双频实测数据而言,TurboEdit法的探测效果优于多项式拟合法;对三频实测数据而言,三频无几何组合法的探测效果优于多项式拟合法;但多项式拟合法对双频、三频观测数据均可进行周跳探测与修复,因此适用性更广.      

多频电离层残差法用于周跳的探测与修复

周跳的探测与修复是高精度GNSS定位的核心问题,随着GNSS现代化的逐步实施,L5载波观测值的增加给周跳的探测提供了一种新的方法。文中结合三频组合观测值的一些特性,提出一种多频电离层残差法用于周跳的探测与修复。实验表明,文中方法不仅能探测出双频条件下不能探测出的一些特殊周跳组合,还可以单历元间直接解算得到单个频率上的周跳值。     

利用历元间差分观测值进行参考站周跳探测与修复

载波观测量是高精度卫星导航定位及其相关应用的基础，其整周模糊度的正确解算是实现厘米级导航定位和纳米级授时的关键。周跳探测与修复直接影响整周模糊度解算的性能，尤其对于连续运行参考站网等高精度位置服务的核心基础设施，保证连续可靠的模糊度解算是实现高精度位置服务的重要保障。参考站接收机具有观测值精度高、静止等特点，且采样频率较高（一般为1 Hz），在较短的时间间隔内，电离层延迟、对流层延迟、硬件延迟等误差相关性较强。基于以上特点，本文将历元间差分法应用于参考站周跳探测与修复，结合参考站静止的特性，提出了一种适用于参考站的周跳探测与修复的方法。该方法无需进行观测值组合，同时避免了伪距噪声的影响，探测精度高，且单站各个频率可以单独探测，在周跳修复的过程中，考虑非整周粗差并进行剔除。试验表明，该方法可以准确地探测和修复1周的整周周跳，可以探测小数偏差大于0.1周的非整周粗差。     

基于三频载波组合的周跳探测方法研究

针对GPS现代化的发展,采用L_1,L_2,L_5三种载波进行线性组合,进行周跳探测。实例表明:该组合具有较长的波长,可以降低测量噪声,其观测值模型对周跳非常敏感,可以探测出大于0.2周的周跳。