附加速度与基线长约束的海上基线网平差

为削弱全球卫星导航系统(GNSS)测量误差对海底控制点测量的影响,对GNSS基线解算后的数据进行后处理,并根据海上作业环境提出一种基于速度和基线长等先验信息的约束卡尔曼滤波(KF)方法:充分利用海上多天线的观测模式,将接收机间的速度与距离关系作为约束引入到模型当中,以提高状态估计的精度;然后对GNSS差分定位中基线解算之后的数据进行网平差;最后与最小二乘法和传统卡尔曼滤波进行比较。实验结果证明,与前2种方法相比,提出方法的观测噪声平滑能力更为突出,所选3条基线的基线长偏差的标准差和均方根较RTKLIB软件动态基线解算后的数据分别下降了27%、48%和67%以上;由于水声换能器的三维坐标由GNSS天线坐标转化而来,所以网平差后的GNSS坐标能够提供更加精确的水声换能器坐标,进而提高海底控制点的量测精度。

非线性基线长约束条件线性化近似对模糊度解算的影响

GNSS动态相对定位中常附加非线性的基线长约束进行解算,而LAMBDA方法只能处理无约束或者线性约束的模型,为了应用LAMBDA方法,应对非线性约束条件进行线性化近似。通常附加该约束后,模糊度固定成功率会提高,但对于超短基线有时反而会降低。何种条件下附加线性化近似的基线长约束条件可以提高模糊度固定成功率尚未有定论。本文基于附加基线长约束的GNSS相对定位数学模型,推导基线长约束条件线性化近似余项对浮点解的最大影响值公式,给出基线长约束能否线性化近似的诊断条件。当该条件满足时,线性化近似余项影响可以忽略,附加线性化近似的基线长约束可以改善浮点解解算精度,提高模糊度固定成功率;若不满足,则线性化近似余项影响可能不可以忽略,附加约束会因浮点解有偏不能固定为正确的模糊度,并通过算例验证了相关结论。

附有基线长约束的改进CLAMBDA算法研究

探讨附有基线长约束的最小二乘模糊度降相关搜索算法(CLAMBDA)的基本原理和实现过程,针对其处理高维模糊度时存在搜索效率低的问题,提出一种基于部分模糊度搜索策略的改进CLAMBDA算法。新算法通过优选部分模糊度子集,在改善搜索空间形状的同时,降低了模糊度搜索空间的维数,有效提高了模糊度的搜索效率。利用澳大利亚科廷大学静态短基线网数据和实测动静态定位数据进行验证,结果表明,改进的模糊度搜索方案可以在保证模糊度固定成功率的情况下,有效地缩短搜索时间,能更好地满足载体实时姿态测量的要求。

附有长度约束的模糊度解算方法比较

整周模糊度解算方法的合理选择是GNSS定向处理中的关键问题,针对此问题,该文对GNSS定向中的LAMBDA_C和CLAMBDA两种附有基线长约束的模糊度固定方法的性能进行了详细的对比分析。结果显示,相对于经典的基于Ratio检验的LAMBDA算法,LAMBDA_C和CLAMBDA均可提高模糊度固定率和正确率,尤其是在单频单系统下提高效果更为显著;CLAMBD的总体固定效果略优于LAMBDA_C,但后者的解算效率更高。

近景摄影测量技术在粒子加速器准直中的应用

第一次提出将近景摄影测量技术应用于国内粒子加速器隧道的控制点和设备测量,制定详细测量方案以适应加速器隧道狭窄空间环境,设计满足加速器隧道环境的半球目标、五面体目标,提出了编码立体化的方法,并在普通标准杆的短基线基准的基础上,增加跟踪仪测量的长基线基准进行约束。最后在中国散裂中子源的RCS环隧道中选取70m长隧道进行测量实验,成功获取加速器控制网和设备的三维坐标,与激光跟踪仪结果对比,精度0.5mm,显著提高测量效率,达到良好预期效果。

基于低成本单频u-blox接收机的GPS/BDS定向性能分析

针对高精度GNSS定向应用场景,通过实验对比对低成本单频u-blox接收机的数据质量和解算精度。结果表明,u-blox接收机GPS、BDS观测值的信噪比略低于测量型接收机;伪距精度分别为0.91 m、0.56 m,相位精度分别为1.35 cm、1.20 cm。在静态观测环境下,u-blox的定向精度可以达到航向0.2°/m和俯仰0.4°/m;动态环境下解算结果稍差,但也可以达到航向0.3°/m和俯仰0.6°/m,略低于高成本测量型接收机单频数据的实时动态定向精度。

车载GPS虚拟观测值求解航向角方法

如何提高利用GPS获取车载系统航向角的精度是当前研究的热点之一。本文介绍了一种利用固定基线长的双GPS天线求车载航向角的新方法,该方法针对GPS的误差特点并结合"当前"统计模型,建立了适合航向角滤波的系统方程,然后利用卡尔曼滤波来消除航向角噪声,并且将基线长约束引入模型建立虚拟观测值进行处理。结果表明,该方法显著地提高了的航向角精度。

基于改进的CLAMBDA算法的低成本车载定姿研究

在消费级低成本车载姿态解算中,由于接收机性能较差,采用最小二乘模糊度降相关平差(least square ambiguity decorrelation adjustment,LAMBDA)方法进行整周模糊度搜索时成功率较低。针对这一问题,提出了利用基线长度已知的条件,使用CLAMBDA(constrained LAMBDA)算法进行解算,并添加了检核条件改进算法提高性能。实测数据处理结果表明,该方法能提高整周模糊度固定成功率和正确率,当动态实验和观测条件不好时效果尤为突出。