GPS单历元载波相位整周模糊度的解算方法研究

为了提高模糊度解算的效率和成功率,针对单历元组成的法方程存在严重病态的情况,提出应用修正的TIKHONOV正则化方法降低了法方程的病态性,使实数解接近于整数真实值,并使生成的权逆阵的结构得到明显的改善,而后利用模糊度实数解和权逆阵组成模糊度搜索准则,应用遗传算法进行模糊度搜索。实例证明,应用该方法取得了较好的效果,提高了模糊度的成功率和搜索效率。为应用单历元观测值实现较高精度快速动态定位提供了一些新的方法。

载波相位约束整周模糊度在短基线RTK中的应用

针对单历元RTK定位中受到卫星升起、周跳频发等外界条件干扰时,整周模糊度长时间不能固定,严重影响RTK定位实时精度的问题。文中提出一种用载波相位约束整周模糊度的方法来提高模糊度固定率、Ratio值和解算精度,并且结合GPS单系统、GPS/GLONASS双系统两组实测数据进行未加入和加入载波相位约束整周模糊度的比较实验。结果表明该方法可行。

BDS参考站三频整周模糊度单历元确定方法

参考站载波相位整周模糊度的准确确定是实现BDS网络RTK定位的关键。本文研究了BDS参考站三频载波相位整周模糊度单历元确定方法。首先推导了参考站三频载波相位整周模糊度之间的多个整数线性关系,根据双频载波相位整周模糊度的整数线性关系,以及B1载波相位整周模糊度备选值,确定B1/B2和B1/B3载波相位整周模糊度的备选组合。然后利用不受误差影响的三频载波相位整周模糊度间整数线性关系,对整周模糊度备选值进行约束和确定。根据大气误差的空间相关性,采用以卫星高度角和方位角为依据的基准卫星选择方法,降低了对流层延迟误差残差对多频载波相位整周模糊度之间线性关系约束能力的影响。试验结果表明,本文方法能够实现参考站三频载波相位整周模糊度的单历元准确确定,且计算效率高,算法简单。

顾及GEO卫星约束的长距离BDS三频整周模糊度解算

长距离BDS三频载波相位整周模糊度解算受大气误差残余的影响较大,GEO卫星相对于地球静止也非常不利于载波相位整周模糊度的解算。利用GEO卫星的信号传播路径相对较稳定、大气延迟误差的影响不随卫星空间位置变化的特点,对GEO卫星进行更符合实际情况的大气延迟误差约束研究。利用GEO卫星B2和B3载波相位整周模糊度线性关系,降低测站差分电离层延迟误差残余对模糊度备选值的影响,进行B2和B3载波相位整周模糊度备选值的选择。通过三频载波相位整周模糊度间不包含观测误差影响的线性关系对模糊度备选值组合进行检测,并对模糊度搜索空间进行约束。利用历元间GEO卫星的模糊度备选值判断历元间电离层延迟误差残余的变化,对GEO卫星的参数估计进行更符合实际情况的约束。研究了顾及GEO卫星实际大气延迟变化和整周模糊度约束的长距离BDS三频载波相位整周模糊度解算方法。提出了利用历元间模糊度备选值确定电离层延迟约束值的方法,对GEO卫星历元间随机游走的约束值进行符合实际情况的调整。试验结果表明,本文的方法能够提高三频载波相位整周模糊度解算的效率和测站位置的精度。

基于长短基线法的整周模糊度解算算法

利用载波相位观测值可以大大提高导航定位精度,但整周模糊度的存在会严重影响结果准确性。本文分析了LAMBDA算法解算整周模糊度的优缺点。针对其构建搜索域导致的搜索时间较长的问题。提出了一种基于长短基线结合的整周模糊度解算算法。通过对比LAMBDA算法与长短基线法解算精确度以及解算速度进行分析对比。通过仿真实验可以看出,LAMBDA法的解算速度相对于长短基线法来说较慢,但是在卫星与接收天线之间呈一定角度时,长短基线法会会大大的提高模糊度解算的误差。本文还粗略地分析了长短基线法引起误差的原因。

GPS姿态测量中缩小相位模糊空间的方法

采用了两种手段，即利用多天线和相位平滑伪距的方法来减小相位模糊搜索空间，有效地解决了精度要求高时长基线存在的模糊搜索空间过大的问题。在两种方法中分别导出了各自的概略搜索空间，与普通方法相比，特别是在长基线时大大缩小了搜索空间，具有很大的优越性。

BDS参考站网低高度角卫星整周模糊度解算方法

提出了一种北斗卫星导航系统(BDS)参考站网低高度角卫星载波相位整周模糊度解算方法,首先以非差的形式进行参考站网宽巷模糊度的计算,然后根据高度角选择高高度角卫星的双差组合,由非差宽巷整周模糊度的计算信息计算确定双差宽巷整周模糊度.建立包含大气延迟误差的双差载波相位整周模糊度解算模型,利用确定的宽巷整周模糊度解算高高度角卫星的双差载波相位整周模糊度,并建立参考站网空间相关的大气延迟误差模型.根据高度角和方位角选择低高度角卫星的基准卫星,利用已知大气延迟误差模型约束低高度角卫星的双差载波相位整周模糊度解算.使用连续运行参考站(CORS)网观测数据进行算法实验,实验结果表明:提出的方法可实现BDS参考站网低高度角卫星载波相位整周模糊度的准确解算.

一种DOR侧音信号相关处理算法研究

差分干涉单向距离测量(Delta Differential One-Way Range,△DOR)是一种比甚长基线干涉测量(Very Long Baseline Interferometry,VLBI)定轨精度更高的测量技术,其被广泛应用在深空航天器的导航中。为了进行测量,航天器要发射专门的DOR侧音信号。介绍了一种DOR侧音信号的相关处理算法及特点,论述了用来求解差分相位的FX型相关处理算法,对侧音信号的整周相位模糊进行了定义建模,并详细讨论了利用低频DOR侧音解模糊的原理和方法,通过仿真验证了算法的正确性。

MLAMBDA算法在干涉雷达时间序列分析中的应用

干涉雷达时间序列分析方法是差分干涉测量技术中的一种新方法,利用高斯马尔可夫模型构建其相位模型,对参数进行估计,需要解决整周相位模糊度问题。因此,将改进的最小均方模糊度去相关调整算法(MLAMBDA算法)引入干涉雷达时间序列分析中求解整周相位模糊度,通过多次实验对比分析,解决了算法应用和软件编写中的关键问题。最后应用在天津地区沉降监测项目中,获得了可靠的沉降监测结果,同时表明MLAMBDA算法在干涉雷达时间序列分析方法中的应用正确有效。

GPS 双基线载体姿态测量研究

研究了采用双基线方案测量载体的姿态，利用ＧＰＳ双差相位测量基线矢量，双差伪距观测值辅助解相位整周模糊，双频时引入空间变换缩小置信空间搜索次数，通过实例分析得出了正确解算相位模糊与观测次数、伪距测量精度的关系，并利用误差传播定律对姿态测量精度进行分析，结合卫星星历数据计算表明，在卫星运行周期内航向角和俯仰角平均测量精度在一定条件下优于２ｍｒａｄ。

无线电干涉测量在深空航天器导航中的应用

介绍了用于确定航天器相对于自然射电源或另一颗航天器角位置的几种无线电干涉测量技术及其在深空探测航天器导航中的应用。差分干涉测量通过对传播时延进行差分消除了大量公共误差,可以达到很高的测角精度,对深空航天器的导航具有重要意义。针对几种干涉测量技术中包含的相位整周模糊这一关键问题,介绍了当前国际上的几种解决方法。系统地分析了影响干涉测量的主要误差源,并对这一领域未来的发展趋势进行了展望。

GPS快速定位定向

本文依据模糊函数原理讨论如何实现三维位置搜索。根据导弹阵地的辅助观测量,提出一维方位搜索的改进。大量实验结果表明:3～5分钟的观测,可实现短基线毫米级的定位定向。

深空导航高精度差分干涉测量技术研究

介绍了两种目前在深空航天器导航中广泛应用的高精度干涉差分测量技术—差分干涉单向距离测量(ΔDOR)和同波束干涉(SBI)技术。从基本原理、观测方式和应用现状等方面比较分析了两种技术。详述了ΔDOR和SBI的相位整周解模糊和相关处理两个关键技术。系统地分析了误差来源,从共同误差因素和特有误差因素两个方面进行了分析总结。

VLBI相时延及其在深空探测器测定轨中的应用

甚长基线干涉测量(very long baseline interferometry,VLBI)技术是深空探测器测定轨的方法之一,也是行星无线电科学研究的重要手段.VLBI相时延通过解算相关相位的整周模糊度解算出探测器的VLBI时延观测量,可有效地降低相位随机误差的影响,从而提高时延测量的精度.本文论述了解算相位整周模糊度的条件和方法,给出相时延的解算方法,并分析比较了相时延与群时延的随机误差水平.以嫦娥二号(CE2)卫星飞往拉格朗日L2点的探测任务为例,求解了两个月内10次VLBI观测的相时延并分析了数据质量.相时延和群时延分别联合测速测距数据的定轨结果表明,在150万公里的距离上相时延用于探测器的定轨是可行的.

快速RTK在工程测量中的应用

1 快速 RTK 原理1.1 快速 RTK 原理RTK(Real Time Kinematic)技术又称载波相位差分技术,是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。载波相位差分方法分为两类。一类是修正法,即将基准站的载波相位修正值发送给流动站,改正流动站接收到的载波相位,再求解坐标,属准 RTK 技术。另一类是差分法,即先求解起始相位整周模糊度,又称 RTK 初始化,然后进行实时差分,属真正 RTK 技术。它要求基准站 GPS 接收机实时地把观测数据及已知数据实时传递给流动站 CPS 接收机,流动站快速求解整周模糊度,在观测到不少于四颗卫星后。