一种新的利用历元间位置变化量约束的GNSS导航算法

目前常用相位或多普勒观测值平滑伪距的方式提高全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)的导航性能。然而在城市环境下,GNSS观测信号中断严重,且行人等载体运动具有很大随机性,常规的相位平滑伪距或者常速度/常加速度导航算法效果有限。因此,提出了一种基于历元间载体位置变化量约束的单机GNSS导航算法,该算法利用历元间相位差分观测值计算高精度历元间位置变化量,并以此描述载体的运动,构建滤波模型的状态方程,同时利用伪距观测值构建观测方程,采用扩展卡尔曼滤波实时估计载体的位置。实验使用低成本的单频u-blox接收机实测数据,结合该算法进行导航解算。结果表明,静态情况下,导航结果的平面精度优于0.56 m;在动态情况下,平面精度优于1.0 m。在使用基站播发的GNSS差分改正数后,导航平面精度、垂向精度分别提高约49%、46%。该算法性能可靠,即使前后历元仅有4颗卫星连续观测,仍能够提供连续、平滑的实时定位结果,为用户提供更优的导航体验。

电离层延迟参数随机建模对GPS非组合精密单点定位的影响分析

提出顾及电离层延迟历元间变化的随机游走模型,利用全球分布的170个IGS测站2016-07观测数据,采用静态和仿动态PPP解算模式,分析3种随机模型对PPP收敛时间和定位精度的影响。结果表明,该随机游走模型在收敛时间上不受随机游走模型谱密度的影响,且在较小谱密度时收敛效果明显优于传统随机游走模型;从定位精度来看,该模型与白噪声模型结果相当,静态模式下平均RMS约为5cm,动态模式下平均RMS约为8cm。

一种历元间差分的多粗差探测方法

针对无人机飞行过程中观测值质量较差、复杂多变的动态环境带来多个粗差,从而严重影响解算结果的精度及可靠性的问题,该文提出了一种基于历元间变化量的多粗差探测新方法。由于无人机RTK的采样率一般较高,前后历元间具有较好的一致性,所以本方法通过历元间差分进行初步探测,之后运用高精度历元间变化量的先验信息进行抗差卡尔曼滤波,并且本文对粗差和周跳进行区别处理,从而保证即使在多周跳多粗差的情况下,依然保证滤波器的稳定性。通过中海达自主研发的后处理软件UAV-PPK,对多组实测数据进行模拟实时RTK及后处理PPK解算。结果显示,该方法通过历元间变化量的约束,可有效地对多粗差进行探测,防止发生跳变,从而为无人机实时RTK及后处理PPK提供连续高精度、高可靠性的位置信息。