INS辅助周跳修复以实现精密单点定位瞬时重新收敛

GNSS接收机信号极易受外界环境遮挡而完全中断,使得接收机所输出的相位观测值产生周跳,这将引起精密单点定位(PPP)模糊度参数的重新初始化,并需要十几分钟甚至更长时间的重新收敛,限制了PPP的推广应用。针对以上问题,以星间单差PPP/INS紧组合为研究基础,借助INS短期导航精度高的优势,提出一种INS辅助的周跳修复新方法。该新方法使用星间单差相位新息与星间单差电离层残差作为周跳修复量;为提高周跳修复可靠性,新方法对周跳修复量进行了质量控制并设置了多重修复准则。两组车载组合导航实验表明:与不修复相比,周跳修复后可实现PPP瞬时重新收敛,定位精度提升至20 cm以内;但需注意,周跳修复成功率会随着GNSS信号中断时间的延长而降低。

利用先验对流层延迟约束加快PPP重新收敛方法

针对卫星信号中断后PPP需要重新收敛的问题,根据对流层延迟参数在短期内变化不大的特点,利用PPP中断前估计的比较精确的对流层延迟参数作为先验信息,提出了一种附加先验对流层信息约束的PPP模型加快PPP的重新收敛。实验结果表明,附加先验对流层信息约束模型的PPP重新收敛过程明显快于传统模型。附加先验对流层延迟信息的标准差越小,约束条件越强,PPP的重新收敛就越快。

基于几何模型的惯性辅助PPP周跳修复与快速重新收敛

在复杂观测环境下,GNSS信号容易发生周跳和失锁现象,导致精密单点定位技术(PPP)模糊度重新初始化,影响定位精度及可靠性。本文基于PPP/SINS紧组合,提出了利用短时间内惯导递推的高精度位置信息辅助PPP周跳修复的几何模型。该模型采用原始观测值建立历元间差分方程,将周跳作为参数进行估计,而惯导提供的高精度位置作为带权的虚拟观测值参与平差解算,在固定周跳整数值后修复相位观测值,从而保持高精度的连续定位。以车载和机载两组数据分析了该方法的有效性,结果表明,引入惯性辅助能够显著加快PPP定位的重新收敛,实现周跳的准确修复。

基于多接收机模糊度关联的动态PPP快速重新收敛方法

针对由于遮挡等原因造成卫星信号中断后精密单点定位(precise point positioning,PPP)需要重新收敛的问题,提出了一种基于多接收机模糊度关联的动态PPP快速重新收敛方法。以远海地区精密定位为背景,充分利用了远海地区实践应用中经常在测量船的不同位置上架设多台接收机的基本特点,建立不同接收机的模糊度之间的关系,获取发生数据中断的接收机的先验模糊度,进而完成动态PPP的快速重新收敛。实验结果表明,附加基线长度约束的两个接收机单历元固定双差模糊度的成功率在99%以上;在单历元固定双差模糊度的情况下,无论数据中断多长时间,所提算法都可以单历元完成动态PPP的重新收敛,并且收敛后的定位精度同数据中断前的定位精度相同。

限制环境下的GNSS精密授时方法研究综述

GNSS精密授时技术在国防军事领域得到了广泛的应用,但卫星导航信号具有先天的脆弱性,极易受到各种有意和无意干扰,为了提升GNSS精密授时的稳健性和安全性,亟需发展限制环境下的授时技术。介绍了GNSS授时应用存在的问题,分析了GNSS精密授时方法研究现状,给出了在无地面通信网络条件下利用北斗三号PPP-B2b信息进行实时PPP授时,在信号遮挡条件下利用惯性导航辅助PPP瞬时重新收敛和附加钟差模加快PPP重新收敛,以及在复杂电磁环境下利用多阵元抗干扰天线提高GNSS授时性能的发展对策建议,为拓展GNSS授时技术在时频领域的应用提供借鉴。