北斗系统多频观测值差分定位模型实现

为实现北斗系统多频观测值差分模型的高精度定位解算功能,通过对北斗卫星导航系统观测值的线性组合,得到宽巷,窄巷,超宽巷等不同虚拟观测值,利用Lambda算法进行模糊度固定,差分处理,进行观测值误差剔除、减弱与优化,从而显著提高北斗系统多频观测值组合定位的解算精度。通过实验对比结果表明,多频模糊度参数固定较好,不同差分定位模型精度均达到cm级,满足并优化了RTK测量的定位需求,应用前景广泛。

北斗三号多频相位模糊度无几何单历元固定方法

北斗三号全球卫星导航系统目前已提供5个频率的观测数据,因此理论上可进行多频相位模糊度解算(MCAR)。本文系统研究了MCAR的基本理论和方法,包括三频(TCAR)、四频(FCAR)和五频(FiCAR)相位模糊度固定。首先,从线性组合角度出发,给出了TCAR、FCAR和FiCAR方法在内的基本数学模型。其次,探讨了高质量信号及在不同基线长度条件下的最优线性组合。此外,分析了利用无几何模型单历元模糊度固定的常用方法。最后,利用实测北斗三号五频观测数据进行了试验。结果表明,MCAR可有效进行单历元模糊度固定,同时频率数增加可显著提高模糊度固定成功率。

北斗三号短基线四频组合定位方法研究

北斗三号全球卫星导航系统现已提供4个频率以上的观测数据,支持多频组合定位理论和方法的研究。基于此,文中提出一种短基线下的北斗四频组合定位解算方法,利用北斗B1I,B3I,B1C,B2a 4个频率的观测数据两两组合形成独立不相关的窄巷观测值联立,以位置参数和双差模糊度组成状态向量,结合卡尔曼滤波估计进行定位解算。基于该方法,文中针对两组不同长度的短基线进行测试,结果显示:在17 m短基线中,该方法平面精度优于2 mm,高程方向精度优于4 mm;在3 km的短基线中,平面精度优于4.5 mm,高程精度优于6 mm。测试结果表明,在短基线情况下,该方法的定位精度相较于北斗单频及三频方法在平面和高程方向均有不同程度的提高。

利用三频组合观测值进行GPS周跳探测与修复

本文基于多频组合观测值探测周跳的原理,利用模拟的GPS L5数据与L1、L2进行不同的线性组合,选取(0,1,-1)、(-1,8,-7)和(1,-6,5)3个波长较长、线性不相关且几何距离无关、观测噪声较小的组合,对实测数据人为加入了大小不同的周跳组合,周跳探测结果表明,三频甚至多频组合观测值能够实时探测各种情况下的周跳。

北斗系统载波相位差分定位模型实现

针对北斗系统多频载波相位观测值的组合、站间观测解算数据传输等问题,通过对北斗卫星导航系统观测值的线性组合,得到宽巷、窄巷、超宽巷等不同虚拟观测值,并利用Lambda算法进行模糊度固定,差分处理,最终实现多频观测值差分模型的定位解算功能,并通过试验数据成果验证通过。结果表明:多频模糊度参数固定较好,不同差分定位模型精度均达到厘米级,满足并优化了RTK测量的定位需求。

基础地理信息数据内业数据处理关键技术研究

针对北斗系统多频载波相位观测值的组合、站间观测解算数据传输等问题,通过对北斗卫星导航系统观测值的线性组合,得到宽巷,窄巷,超宽巷等不同虚拟观测值,并利用Lambda算法进行模糊度固定,差分处理,最终实现多频观测值差分模型的定位解算功能,并通过实验数据成果验证通过。结果表明:多频模糊度参数固定较好,不同差分定位模型精度均达到厘米级,满足并优化了RTK测量的定位需求。

Positioning Precision Analysis of GNSS Multi-frequency Carrier Phase Combinations

GPS positioning precision is affected by various error sources, and traditional combinations of GPS carrier phase observations have their own limitations such as the wide-lane, the narrow-lane and the ionospheric-free combinations. To obtain the optimal positioning precision, a new linear combination method is addressed through the variance-covariance （VCV） of the GPS multi-frequency carrier phase combination equations, and the impact of the positioning precision is analyzed with the changing of the observation errors deduced by the law of error propagation. For the high precision positioning with only one carrier phase combination, the optimal combination method is deduced and further validated by an example of a baseline resolution with 60 km length. The result indicates that this method is the simplest, and the positioning precision is the best. Therefore, it is useful for long baseline quick positioning for different precision requirements in various distances.

BDS-3四频参考站间宽巷模糊度解算方法

针对中长基线参考站间宽巷模糊度固定较慢的问题,提出了一种基于BDS-3四频信号(B1I/B2a/B3I/B1C)的分步无电离层(SIF)单历元解算方法。利用BDS-3四频超宽巷/宽巷模糊度易于固定的优点,通过无几何无电离层(GIF)法固定两个超宽巷模糊度,将模糊度固定的双差载波观测值与待求的宽巷观测值组成无电离层模型消除电离层延迟的影响。分析和试验结果表明,与宽巷组合(WLC)法相比,SIF法不受电离层延迟误差的影响,且宽巷模糊度解算过程中受观测值噪声的影响远小于GIF法;在104 km基线实验中通过SIF法单历元固定宽巷模糊度的成功率为100%,且偏差基本在±0.2周内。综合来看,SIF法在大气误差较小和较大时均有较好的性能,可应用于中长基线及长基线参考站间的宽巷模糊度快速可靠固定。