一种非差非组合PPP估计卫星DCB的改进算法

提出一种基于非差非组合PPP估计卫星DCB的改进算法,该算法同时利用非差非组合PPP和载波相位平滑伪距提取斜向电离层观测值,基于单站电离层建模分离电离层观测值中的垂向电离层延迟,并假设卫星DCB之和为0以消除秩亏,最后基于加权最小二乘平差方法同时估计DCB和电离层延迟等参数。由于两类电离层观测值的精度存在差异,随机模型会出现权比失调问题。对此,引入方差分量估计方法,基于方差分量估计的残差向量,利用后验估计的方式迭代调整两类电离层观测量权比,从而达到优化随机模型的目的。利用MGEX测站数据验证算法的有效性,结果表明,本文方法卫星DCB估值精度为0.32 ns,相比传统载波相位平滑伪距方法和等权比融合两类观测值方法分别提升52.24%和43.86%。

BDS-3/GNSS多频定位性能分析

针对单个系统单频点定位精度不佳问题,文章在短基线和非差非组合理论模型上提出以GPS的L1/L5、Galileo的E1/E5a、BDS-3的B1C/B2a两个频点进行组合的方法进行BDS-3、GPS、GPS/Galileo、GPS/Galileo/BDS-3定位解算并系统分析了其在N、E、U三个方向的精度。通过实验表明在短基线模式下通过多系统组合的模式相对于单BDS-3系统定位精度提高比较明显,在GPS/Galileo/BDS-3组合情况下平面和高程精度最高达到mm级。在非差非组合精密单点定位模式下通过多个系统组合相对于GPS单系统在N、E、U方向精度改善最大分别为19.2%、33.3%、33.5%,并且明显加快收敛时间。

一种GPS三频非差周跳探测相位组合的优选方法研究

基于多频伪距/载波组合周跳探测原理,研究了三频相位组合周跳检验量的优化选取模型,以组合周跳方差最小为标准,组合相位的波长为约束条件,选取得到了一种适用于GPS的线性无关的相位组合作为周跳检验量。利用GPS三频实测数据,对组合检验量探测周跳的性能进行了测试。结果表明,该相位组合法可以有效地探测出各频率发生的周跳。

实时GPS精密卫星钟差估计及实时精密单点定位

研究了GPS实时精密卫星钟差的估计方法,并将实时钟差应用于实时精密单点定位。采用自编软件,依据全球均匀分布的IGS参考站实测数据,基于非差消电离层组合载波和伪距观测量实现了GPS实时精密卫星钟差估计。试验结果表明,自主估计的实时卫星钟差与IGS发布的最终精密钟差具有较好一致性,互差优于0.2ns;用于实时精密单点定位,能够获得静态定位1~2cm、仿动态定位厘米级精度。

北斗三号非差组合载波相位时间比对性能分析

北斗三号全球系统已开始为全球用户提供稳定可靠的高精度定位、导航与授时服务。本文基于我国国家标准时间频率UTC(NTSC)系统,开展北斗三号非差组合载波相位时间比对性能分析,通过实测数据开展研究并试验了北斗三号非差组合载波相位时间比对在零基线与长基线时间比对方面的性能,并在此基础上开展北斗三号与GPS融合载波相位时间比对试验。结果表明,零基线比对中,两接收机共钟比对钟差的标准偏差优于0.3 ns;长基线比对中,利用北斗三号非差组合载波相位时间比对以及融合载波相位时间比对获得的亚欧两守时实验室之间的比对钟差与国际权度局基于GPS时间比对链路获得的钟差具有较好的一致性,钟差的频率稳定度和时间稳定度与国际权度局发布的结果基本一致,且残差的均方根均优于0.25 ns,试验结果满足亚纳秒量级的时间比对应用需求。

两种伪距IFB模型在多系统融合精密单点定位中的性能分析

选取全球52个MGEX测站连续7 d的数据对两种伪距频间偏差(IFB)模型在多系统融合精密单点定位中的性能进行统计分析,第一种IFB模型是对每个GLONASS卫星估计一个IFB参数,第二种模型则是采用频率号的一次线性函数估计IFB参数。结果表明,静态条件下两种伪距IFB模型在E、N、U三个方向上定位精度相当;动态条件下两种模型在E、U方向上精度相当,第二种模型比第一种模型在N方向上定位精度提高21%。相同条件下两种伪距IFB模型的收敛速度相差较小且均能达到指定精度,而第一种伪距IFB模型需要估计更多参数。因此综合考虑定位精度和收敛时间,在进行多系统融合精密单点定位时建议采用第二种模型进行伪距IFB估计。

针对消电离层组合FCB的非组合PPP部分模糊度固定方法

非差模糊度经过未校准硬件延迟小数部分(fractional cycle bias,FCB)产品改正后恢复整周特性,能够显著缩短精密单点定位(precise point positioning,PPP)的初始化时间。服务端采用非组合模型估计FCB产品时,由于电离层误差的影响,原始频点L1和L2的FCB无法准确分离,因此提出一种基于消电离层组合FCB产品的非组合PPP部分模糊度固定方法。由于传统服务端消电离层组合FCB产品算法与用户端非组合模糊度固定算法具有一致性,可采用星间单差的宽巷和原始频点模糊度构建窄巷模糊度,利用消电离层组合FCB产品进行分步模糊度固定。采用全球120个MGEX(multi-GNSS experiment)测站作为服务端生成消电离层组合FCB和非组合FCB产品,再选取全球未参与服务端解算的10个测站进行评估验证。实验结果表明,相对于使用传统非组合FCB的模糊度固定方法,静态情况下,所提方法收敛精度平均提升25.0%,收敛时间缩短21.1%;仿动态条件下,所提方法收敛精度平均提升26.7%,收敛时间缩短17.9%。