对流层和电离层延迟残差对GPS飞行器定位精度影响

GPS(全球定位系统)飞行器定位中,飞行器起飞后,基准站与移动站的距离和高程差逐渐增大,对流层、电离层延迟残差对定位精度的影响也将越来越大。利用在短基线条件下,用Kalman滤波和LAMBDA(最小二乘模糊度降相关平差法)算法固定整周模糊度,并在随后保持固定。在此基础上研究对流层、电离层延迟残差参数估计对定位精度的影响。算例结果表明,短基线条件时,电离层延迟残差估计将使定位精度变差,高程定位误差小于10cm;中长基线时,电离层延迟残差估计将改善载波相位残差,从而改善定位精度,取得与消电离层组合定位一致的定位精度。而在视场内缺少低仰角卫星时,对流层延迟残差参数估计将使定位精度变差。

不同长度基线的电离层处理策略

针对不同长度的基线,受双差之后电离层延迟影响不同,提出一种新的电离层处理策略。对短、中、长基线处理分别采用3种不同的数学模型:电离层固定模型,电离层加权模型,电离层浮点模型。通过3组不同长度基线实测数据处理表明,对应不同长度的基线,文中策略可以有效地提高模糊度固定率及定位精度。

中长基线下机载GPS定位模糊度动态解算方法研究

在机载GPS定位中,当卫星信号中断、失锁时间较长时,不能利用周跳检测技术恢复模糊度,这时需重新计算模糊度。由于此时基准站和移动站处于中长基线状态,其距离和高程差均较大,对流层和电离层延迟残差较大,将影响模糊度固定。本文利用Kalman滤波和电离层加权模型,把电离层延迟残差当作未知参数和位置参数、模糊度同时求解,得到模糊度浮点解和协方差,并利用LAMBDA算法固定模糊度。算例结果表明:电离层加权模型能有效消除电离层延迟残差,能成功解算基线长度达69.5 km的基线模糊度,且删除低仰角卫星有利于模糊度解算。

适用于不同基线条件下北斗三频RTK算法研究

针对RTK作业过程中,不同长度基线残余误差大小的差异对定位结算的影响,本文分析了短、中、长3种基线条件下的主要误差来源及其大小,并比较了几种不同的三频RTK结算策略对各项误差的处理能力,提出了分别适用于短、中、长3种不同基线条件的三频RTK算法。对于15 km以内的短基线,采用改进的TCAR算法解算;中基线条件下采用电离层加权模型;对于大于100 km的长基线采用将两个超宽巷相叠加的宽巷组合的WRTK定位。不同长度基线实测数据处理结果表明:3种算法可以实现相应基线条件下的最佳解算效果,在短基线和中基线下实现厘米级定位,长基线则可以实现平面方向误差小于15 cm、高程方向误差小于30 cm的分米级快速定位。