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。

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。

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。

一种新型惯性/GPS测姿组件安装标定方法

研究了惯性测量组件和GPS测姿组件安装偏差关系的标定算法,利用双差载波相位测量内蕴的矢量转换关系对安装偏差矩阵进行估计。首先,分析了双差载波相位观测方程,将其转换为已知GPS基线矢量和对应双差载波相位观测在惯性测量组件载体系中的投影,将安装偏差矩阵表示为矢量方程参数;其次,根据矢量方程特性,将其归结为Wahba问题,并利用QUEST方法对耦合噪声条件下的安装偏差矩进行最优估计阵;最后利用仿真数据和实验数据验证了标定算法,并与其他方法进行了比较。分析表明,标定算法在精度和鲁棒性上都得到了提高,有很强的实用性。

基于自适应免疫算法的欺骗信号检测方法

针对常见的转发式欺骗干扰,提出了一种基于自适应免疫算法的欺骗信号检测方法。在载波相位双差检测的基础上,构造正常信号和欺骗信号两种检测模式;然后利用免疫算法获取待检测数据与监测器的亲和度指数,筛选出符合阈值要求的监测器,从而解算出待检测数据隶属于各检测模式的概率。为进一步解决在实际检测过程中出现的虚警问题,引入自适应算法对交叉概率和变异概率进行非线性自适应调节,提高了检测结果的准确性。实验结果表明,所提方法对于欺骗信号检测准确率能够达到98.8%,有效地实现了欺骗干扰信号检测。