GPS载波定位中双差观测值权的合理确定

在GPS载波定位中双差观测值权的确定较为重要,本文在简要介绍了两种常规定权方法之后首次提出了“高度角定权法”,并以某大型水电站的实测数据分析了三种定权方法对基线坐标解算结果精度的影响,数据结果清楚地表明本文提出的“高度角定权”能有效地提高基线坐标解算结果的精度。

第二代小波在GPS双差观测值消噪中的应用

讨论第二代小波变换的基本原理和变换过程,并将第二代小波变换引入到GPS数据处理中。实验证明,第二代小波变换对GPS信号去除高频噪声具有一定的效果。

一种有效的GNSS双差观测值组成方法

针对目前常用的GNSS双差观测值组成方法所存在的缺点,提出一种基于全局搜索的双差映射算法,并利用实测数据对各双差方法进行了比较分析。结果表明,基于全局搜索的双差映射算法适用于所有观测环境,且所得双差观测值个数与参考站-参考星法差别不大,是一种较为理想的双差映射方法,可以在科研生产中推广应用。

GPS载波相位双差观测量随机模型估计的新方法

GPS载波相位观测量具有时间相关性、空间相关性和方差差异性，随机模型的准确确定比较困难，一般采用简化的随机模型。用MINQUE方法估计GPS观测量随机模型的方法比较严密，但计算工作量非常大。本文提出了一种适用于GPS载波相位双差观测量的随机模型估计的新方法，即在平差前将载波相位双差观测序列转化为平稳随机序列，应用平稳随机过程的方差及相关系数的估计方法，估计GPS载波相位双差观测量序列的方差及其相关系数。实算证明应用4～8min的观测数据可使GPS短基线固定解的精度提高10mm左右。

基于双差观测序列曲线拟合实现GPS静态定位基线实时解算

对于ＧＰＳ静态差分定位的实时算法而言，能否实时地解决观测数据的存储、卫星失锁、载波相位周跳、多径效应以及计算速度等问题是保证基线的实时解算和定位成功率的重要因素。本文利用载波相位双差观测时间序列可用直线或高次曲线进行很好拟合的特性，设计了一种静态定位的实时算法，能解决上述实时定位中的特殊问题。

高阶电离层延迟对GPS双差观测值和基线向量的影响

用RINEX HO软件计算GPS载波相位观测值中的高阶(二阶和三阶)电离层延迟,在此基础上组成GPS双差观测值中的高阶电离层延迟(ΔIH)p,qi,g。讨论了(ΔIH)p,qi,g与地磁纬度、基线长度、基线方向及太阳活动水平间的关系。在其他条件均相同的情况下,用Bernese 5.0软件分别对进行了高阶电离层延迟改正的观测值和未进行高阶电离层延迟改正的观测值进行基线解算,求得高阶电离层延迟对基线向量解的影响ΔbH。结果表明,ΔbH的数值很小,在一般情况下可忽略不计。ΔbH与基线长度及太阳活动水平等因素间并无必然联系,但随着时段的减小,ΔbH会随之增大。

利用载波相位双差观测值探测与修复周跳

针对GPS载波相位观测值的特点,提出了一种利用双差改正,用多项式拟合与最小二乘法相结合的方法探测与修复周跳。由于载波相位双差观测值不仅消除了卫星与接收机的钟差,而且大大的消弱了对流层电离层的影响,所以对于小到1周的小周跳很容易被探测出来,通过实验证明了该方法的可靠性和有效性。

一种基于双差观测的BDS周跳探测与修复方法

针对接收机捕捉卫星信号时出现中断(失锁)现象,提出了一种基于双差观测值高次差法的周跳探测和基于最小二乘多项式法的周跳修复方法。研究了周跳探测和修复过程,改进了高次差法和多项式法,构建了新型周跳处理模型。结合实例和通过仿真运算分析,表明双差观测值法能有效弥补普通高次差法对小周跳探测的不足,最小二乘多项式推估法能有效修复小周跳。

卡尔曼滤波算法的GPS双差观测值周跳探测与修复

针对非差相位观测值中误差来源较多,对周跳探测不够敏感等问题,双差观测值可大幅削弱相关性较强的误差,较好地探测序列中小的周跳。该文以GPS双差观测序列为研究对象,运用卡尔曼滤波算法,建立双差观测序列周跳探测与修复模型。最后通过理论和实验分析,验证了模型的有效性和可靠性。

矿井大型导线控制网双观测平差模型

矿井导线网平差的特点是2类观测值(测角和量边)数量相当,多余观测量相对较少。为了提高矿井大型导线控制网的平差精度,根据矿井导线控制网往返观测及验后估计需要多余观测数较多的特点,提出了双观测平差模型。相对于经典平差模型,该模型条件方程个数较多,容易满足验后估计的可估条件,从而可通过后验估计合理定权来提高矿井大型导线控制网的平差精度。以某矿井大型导线控制网的实测数据为例进行了平差计算,结果显示:经典平差模型求得的3条已知边的方位角平差值与真值之差依次为-7″、-62″、-54″,而新提出的双观测平差模型所得出的平差值与真值之差依次为-10″、-12″、-15″,这说明双观测平差模型通过Helmert方差估计能够合理定权,可更准确地计算出各网点的平差值,具有一定的实用性。

基于双侧磁链观测差的海上双馈风力发电机转子绕组匝间短路早期故障辨识

海上双馈风力发电机(doubly fed induction generator,DFIG)维护困难,对故障辨识精准度要求较陆上更高。转差功率使得DFIG在接近同步速运行工况时,转子绕组匝间故障特征十分薄弱,辨识困难。提出以双侧磁链观测差为特征量的海上DFIG转子绕组匝间短路早期故障的辨识方法。根据DFIG转子绕组匝间短路故障机理,推导得到匝间短路时双侧磁链观测差的表达式。通过仿真验证了该特征量对于转差变化和转速测量误差的鲁棒性。仿真和实验分析结果表明,双侧磁链观测差对于双馈电机转子绕组的早期故障辨识具有高灵敏性和高可靠性,为海上双馈风机转子匝间短路的精确辨识提供技术支撑。

基于双观测值之差计算距离观测量精度的方法

以某导线边为例,对其距离中误差的计算进行了分析。将该导线边进行分段丈量,并进行了往返观测。然后基于双观测值之差,计算了每一段的距离中误差,计算了该导线边总长度平均距离的中误差。结果表明,利用该方法可以求得任意真值未知的观测量的中误差,同时该方法容易操作,计算方便。

基于边长约束网平差的微型GNSS阵列高精度定位方法

针对目前全球导航卫星系统(GNSS)动态观测中存在短时间内难以得到较为精确坐标的现象,提出由相距极短的GNSS天线\接收机组成且空间分布已知的微型GNSS阵列定位的方法。载波相位双差观测可以消除载波信号中的接收机钟差和卫星钟钟差,对流层延迟误差、电离层延迟误差、卫星星历误差经过双差观测后也可以忽略不计,从而得到高精度的动态基线向量。本研究以经过载波相位双差观测后得到的高精度动态基线向量为观测量,并通过激光跟踪仪进行距离测量确定阵列天线之间的边长,以边长为约束,对微型GNSS阵列进行边长约束网平差,进而得到阵列中天线的精确坐标。结果显示:对微型GNSS阵列中所有独立基线的边长进行约束是所有约束网平差中精度最高的方案,微型GNSS阵列中的天线经过平差解算后比不添加约束的网平差的精度提高了20%以上。

GPS基线向量网平差方法研究及程序计算

针对GPS基线向量网平差所涉及的理论技术问题,系统地论述了GPS基线向量平差的流程,着重研讨了采用载波相位观测值的双差观测值模型求解基线向量,从而对GPS基线向量网进行平差的方法和过程,并对这一过程编制了计算程序。最后对一组实测GPS网的数据进行了最小二乘法平差,所得结果满足精度要求。

基于三级GNSS大地控制网同步环闭合差超限的分析

通过我部近年来执行三级GNSS大地控制网GNSS静态测量任务中出现的同步环闭合差超限情况做以分析,通过比较探讨发现,凡是闭合差不满足限差要求的点组,测站间高差都很大,点组间这种过大的高差使基线解算质量明显受到对流层改正残差的影响,从而增大了环闭合差。

测站高差对GPS同步环闭合差的影响分析

本文讨论GPS网中各测站高差对同步环的影响。在高山地区进行GPS网观测时,当同步观测基线长度相差很大,往往基线两端的高差也很大,导致对流层模型改正值相差较大,双差观测方程求差后不能很好的削弱对流层延迟误差,其残余误差对基线解算质量产生严重的影响,从而导致同步环闭合差较大。

基于VRS的差分GPS算法研究

随着差分GPS技术的发展,其应用于工程测量也越来越及,但随着基线长度的增加,常规差分GPS定位精度亦随之降低。为此,本文研究了基于虚拟参考站(Virtual Reference Station,VRS)的差分GPS定位算法,它能有效克服常规差分GPS存在的缺陷,使移动测量用户可在较大空间范围内获得均匀、高精度和可靠的定位结果。

GPS姿态系统中周跳的检测及修复方法

讨论了利用 GPS载波相位信号测量载体姿态中出现的周跳问题及解决方法。首先根据静态情况下 GPS载波相位信号的特点提出了一种基于外推法的周跳检测和修复方法。在此基础上又用故障检测的原理提出了一种利用冗余双差载波相位观测量的周跳检测和修复方法 ,该方法可以应用于动态情况 ,其适用条件是要求相邻历元至少有 4颗卫星锁定 ,并且整周模糊度已经固定。文中利用实测数据对提出的方法进行了验证 ,结果表明两种周跳检测及修复方法是有效的 ,在 GPS姿态系统中 ,综合运用这两种方法可大大减少系统的初始化次数。

基于双差伪距/伪距率的GPS/SINS紧组合导航

GPS/SINS组合导航系统的观测模型直接关系着导航系统的精度。提出了一种基于双差伪距/伪距率的GPS/SINS紧组合观测模型。分析了采用双差伪距和采用双差伪距/伪距率两种观测模型对组合导航输出参数精度的影响。实测数据结果表明,采用双差伪距和采用双差伪距/伪距率作为观测值均能实现组合导航系统的收敛。引入双差伪距率观测值明显改善了系统的可观测性,不仅提高了组合导航中速度和姿态角的估计精度,也加快了速度误差和姿态角误差估计的收敛速度。

一种适合变形监测的单频单历元算法

基于吉洪诺夫正则化理论,研究了一种适合变形监测的单频单历元算法。首先,分析了单频单历元相位双差观测方程法矩阵的特性;然后,基于吉洪诺夫正则化方法,将秩亏的法方程由秩亏变为满秩,可以得到模糊度的浮动解及其相应的均方误差矩阵,结合LAMBDA方法可准确地固定模糊度,得到基线向量的单历元解。最后,通过一个3km长的基线算例说明该算法的有效性和实用性。