基于双频载波相位观测值组合的GPS单点定位研究

文章从双频载波相位观测值的线性组合出发,分析了GPS精密单点定位的精度因素,探讨了双频载波相位的线性组合方式,给出了其相应的数学模型,确定了筛选标准。经实际使用证明,该方法计算简单,精度可以满足相关需求,更适用于工程导航应用。

基于双频载波相位组合的变形信息逐步精化方法

针对GPS动态变形监测,利用监测点位置精确已知的条件,提出了一种新的单历元变形信息解算算法,避开了整周模糊度的求解和周跳的探测与修复,极大简化了数据处理过程。针对较大的瞬时变形量,首先采用长波长的双频载波相位组合观测量进行求解,然后利用宽巷和L1载波相位观测量进行逐步精化处理,从而可以精确求解高达0.8 m的瞬时变形量。静态和动态实验结果表明,该方法可以达到±5 mm的精度,能够有效应用于快速变形监测。

双频GPS载波相位相对定位精度分析与评估

双频GPS载波相对相位定位精度高,但其自身的定位精度不易有效分析和评估,为此,本文在分析了GPS定位的常用精度分析方法的基础上,提出了一种基于三角闭合差法和双天线法的联合精度分析和评估方法,该方法构建一个由多个观测量所组成的统计变量,并利用该变量方差与定位误差方差之间的确定关系,通过计算该变量的方差来求取定位误差的方差。实验结果表明:采用该方法统计得到的双频GPS定位精度在0.3米以内,基本达到了双频GPS接收机标称的理论指标,同时也完全满足了精度鉴定中对于真值标准的要求。

多频载波相位组合进行单点定位

不同于双频数据的应用,多频数据的采用对单点定位有着特殊意义,可以更好地获得其模糊度的解。基于卫星导航定位系统多频载波相位线性组合理论,研究了具有特殊意义的组合观测值及其特性。在此基础上,通过多频观测值数据的数值仿真,采用新方法进行整周模糊度快速求解。编制了基于多频载波相位组合单点定位软件,通过结果的比较分析,得出有一定实际应用意义的结论。此方法算法简单,速度快,能够满足实时导航定位的需要,具有工程应用价值。

高动态“北斗”双频载波相位差分工程化方法

针对北斗卫星导航系统提出了一种相对定位选星策略,分析了几种双频组合的方法及适用范围,给出了一种利用B1和B3频率进行双频载波相位差分的方法,讨论了算法在工程应用中的一些问题。最后利用北斗信号源输出验证了高动态轨道双频载波相位差分方法。

双频载波相位变化率与电离层残差法联合探测周跳

针对双频定位高精度数据处理过程中观测值含有周跳的问题,提出一种联合改进后的双频载波相位变化率与电离层残差的组合探测方法:首先在原始载波相位变化率法的基础上计算双频观测值的探测量,用以探测并修复大部分周跳;然后采用电离层残差作为检验量继续对双频观测值进行探测,实现对探测盲点下漏检周跳的修复。实验结果表明,该算法可以较全面、准确地探测出双频数据中存在的周跳,且探测过程较为迅速。

基于伪距约束条件的双频载波相位求差法探测与修复周跳

根据双频载波相位求差法推导了载波相位观测误差的概率统计模型,并用实例验证了运用该模型探测与修复周跳的有效性、准确性,证明该方法可以减小确定周跳的计算量,加快周跳探测与修复速度,并可对数据进行实时处理,可靠性强。

顾及有色噪声影响的位置域双频载波相位平滑伪距算法

载波平滑伪距技术是一种有效的GNSS数据处理技术,在很多高精度实时定位场合得到了广泛的应用。本文在随机模型中考虑载波相位时间差分观测量中有限冲激响应有色观测噪声的影响,推导出采用递归最小二乘方法的距离域和位置域双频载波相位平滑伪距算法,并利用实测数据验证了新算法的有效性。试验表明,相位平滑伪距能够减小伪距观测值的误差,提高伪距观测量的精度,从而提高定位精度;相对于传统的算法,距离域与位置域滤波的伪距平滑精度均有提高,三维定位误差精度均得到改善;同时表明,载波相位时间差分的有色噪声对平滑效果和定位精度有一定的影响。

基于Hatch载波相位平滑算法的Galileo双频精密单点定位性能研究

为评估Hatch载波相位平滑算法对精密单点精度的影响,以多个MGEX跟踪站数据为解算数据,进行了滤波前后Galileo双频精密单点定位解算实验。实验结果表明,E1/E5a、E1/E5b双频组合精密单点定位精度可以达到厘米级,而E5a/E5b双频组合精密单点定位精度较差,不适合进行组合定位。Hatch载波相位平滑算法能在一定程度上提升Galileo双频精密单点定位精度,但提升程度较小,提升量都在10%以内。

BDS三频观测值线性组合分析

简单介绍了GNSS数据处理中观测值线性组合的理论基础。基于BDS三频观测值,深入分析不同BDS观测值线性组合所具备的特点,为BDS数据处理提供参考。

一种GPS相位周跳分段平均组合的自动修复方法

基于双频组合技术,提出一种周跳自动探测和修复的新方法,即分段平均组合周跳自动修复法。该方法采用设置多组周跳检验量分别探测各检验量序列异常突变,然后以突变位置为分界点分段平均,最后组合成相应的方程组直接解算整周跳变。实验结果显示,应用该算法进行单GPS观测站相位数据周跳的自动探测和修复,可以显著提高数据预处理的效率和可靠性。

双频副载波调幅的UHF RFID定位研究

针对多径效应及非视距阻挡使得基于收信强度的室内定位系统精度难以进一步提高的问题,提出了一种适于915 MHZ射频识别定位算法,以收发信号的相位差作为定位依据,引入双频副载波克服整周期模糊度并降低采样率要求,结合全相位FFT谱分析特性,提出一种基于欠采样条件下的相位差估计方法并获取测距信息,利用最小二乘法求解定位标签位置.仿真结果表明,该算法具有良好的定位准确度及稳定性.

载波相位平滑伪码测距技术研究

载波相位平滑的主要目的就是使用精度高的载波相位测量值作为辅助信息,以使码测量值上的大的随机误差得以平均,从而提高伪距观测定位精度。文章介绍了3种载波相位平滑伪距的模型,并对这3种平滑方法进行了仿真分析,得出平滑算法的精度与接收机性能、权重因子和平滑递归的次数有关。

综合利用双频观测值进行周跳的探测与修复

首先对周跳的产生和常用的探测与修复周跳方法作了简要介绍。其次,详细介绍了综合利用双频P码伪距法和载波相位变化率法来探测和修复周跳的方法。通过数据模拟计算分析,检验方法的正确性并得出结论。

一种基于双频GPS接收机的精确快速相对定位方法

利用GPS载波相位测量可以精确确定两个载体间的相对距离 ,其核心问题是整周模糊度的快速求解 ,通过双频数据可以提高模糊度求解的速度。在推导模糊度组合的一般公式的基础上 ,研究了一种基于双频GPS接收机模糊度快速求解算法。实验证明该方法正确有效。

一种实时双频电离层修正方法

电离层延迟是影响GPS绝对定位的重要因素。比较常用的电离层延迟修正方法有模型方法和双频方法。模型方法和使用双频码伪距的方法精度有限。使用双频载波相位进行电离层延迟计算需要求解整周模糊度,计算复杂。提出了一种同时使用GPS双频码和载波观测量进行电离层误差修正的方法。使用卫星信号模拟器生成信号并用接收机实时接收,用此方法计算出电离层延迟值,并与真值进行比较,计算误差为厘米级。最后,接收真实卫星信号并计算了真实电离层延迟,并与使用Klobuchar模型方法计算出的电离层延迟进行了比较。

北斗三号三频组合观测值特性分析研究

北斗三号卫星导航系统今年已步入全球组网阶段,预计到2018年底BDS-3的服务区域将覆盖"一带一路"国家及周边国家.目前BDS-3已发布B1I、B1C、B2a和B3I四个信号的用户接口控制文件,本文利用函数极值法给出了特定波长和电离层延迟影响系数下的噪声最优线性组合系数,分析得出BDS-3最优超宽巷组合为三频信号(B1C,B1I,B2a)和(B1C,B1I,B3I)中的线性组合(1,-1,0),最优宽巷组合为三频信号(B1I,B3I,B2a)和(B1C,B3I,B2a)中的线性组合(1,-3,2),这三个组合也是BDS-3、BDS-2和GPS中的最优组合.利用北斗三号的实测数据进行长短基线下宽巷/超宽巷双差模糊度解算,验证了BDS-3最优宽巷与超宽巷组合的结论的同时,还得出三频信号(B1I,B3I,B2a)和(B1C,B3I,B2a)中的宽巷组合(1,-3,2)与超宽巷组合(1,-4,3)和(0,1,-1)在长/短基线情况下均适用,而筛选得到的较优三频信号(B1C,B1I,B2a)和(B1C,B1I,B3I)中的宽巷/超宽巷组合仅在短基线场景下均适用.

INS辅助的动态北斗双频周跳探测与修复方法

针对动态环境下载波相位测量受接收机运动状态影响,周跳不易探测的问题,提出INS辅助的动态北斗双频周跳探测与修复方法。该方法在宽巷组合的基础上,对原始载波相位观测值作差分处理,利用误差不随时间累积的姿态信息和加速度信息,推导载波相位与接收机运动状态之间的观测方程,构建INS辅助的宽巷组合检验量,并结合电离层残差法消除周跳探测盲点,实现优势互补。仿真结果表明,该方法可以抑制周跳检验量中因载体运动导致的载波相位跳变,能够有效探测出双频点发生的等周周跳、特殊周跳,对单一频点发生的小周跳、连续周跳也具有良好的探测性能,并能够正确解算出多种类型的周跳值。

基于GPS的双频电离层修正算法研究

电离层延迟是影响GPS卫星导航的重要误差源之一,为了有效消除该误差的影响,需要选择适当的电离层延迟修正的方法。本文在分析各修正方法优缺点的基础上,设计了一种利用双频点伪距及载波相位观测量来消除观测路径上的电离层延迟量方法,并在修正的过程中加入了检测和修复周跳的算法,提高了该方法的精度。

一种GPS双频多天线姿态测量方法

北京遥测技术研究所自主研制的双频GPS-OEM板可以提供精度很高的双频载波相位原始观测数据,利用其对载体进行姿态测量,将是一种即经济又方便的工作方式,而且还能获得很高的精度和稳定性。基于此展开对双频GPS载波相位测姿的研究工作,结合双频GPS载波相位可以组合出86 cm波长宽巷载波相位观测值的特性,基于伪距和载波相位组合获取模糊度搜索空间,再使用最小二乘降相关平差法(LAMBDA方法)搜索整周模糊度。大量的试验数据证明,利用双频GPS载波相位进行测姿切实可行,姿态初始化速度快,测姿结果精度高。