GPS整周模糊度解算的LAMBDA法及程序实现

对目前GPS模糊度解算方法中搜索效率和成功率较好的LAMBDA的理论进行深入探讨的同时,结合实例对LAMBDA的解算流程进行了研究。利用C#编程语言实现了卫星位置、导航位置、基线向量的浮点解和固定解,以及整周模糊度等未知量的可视化输出,为GPS其它研究工作提供了研究基础。

单频单历元短基线GPS整周模糊度解算的比较

在对单频单历元短基线GPS整周模糊度解算的数学模型进行深入分析的基础上,探讨了解决单历元法方程病态性的方法,进而提出几种单频单历元模糊度解算的方案,并对其模糊度解算成功率进行对比分析。最后通过比较分析得出同时采用附加起算点坐标精度约束和使用TIKHONOV正则化方法,可有效提高单频单历元GPS整周模糊度解算的成功率。

基于天牛须种群算法的整周模糊度解算算法

如何快速、准确地固定整周模糊度是载波相位测量中的一个关键问题。为了提高整周模糊度搜索速率,提出了一种基于天牛须种群算法(beetle antennae colony search, BACS)的整周模糊度解算算法。通过与BAS算法、BAS-Nadam算法、LAMBDA算法以及MLAMBDA算法进行解算速率、稳定性的对比实验,在三维模糊度解算时,BACS算法在与LAMBDA和MLAMBDA算法解算成功率相当的情况下,能利用更少的时间搜索到模糊度最优解。为了验证BACS算法在高维模糊度解算以及工程解算情况下是否适用,进行了高维模糊度解算的实验以及单频单GPS系统下BACS算法的应用实验。分析及实验表明,BACS算法能很好保证高维模糊度解算的实时性和鲁棒性,对于12维模糊度解算,平均解算时间0.068 s,解算成功率为92%,对于低维模糊度解算,解算速率更快,解算成功率更高。在单频单GPS系统工程解算中,x、y、z方向定位精度分别为±0.008、±0.01、±0.01 m,能达到厘米级精度定位。

改进LAMBDA算法实现单频GPS整周模糊度快速解算

利用单频GPS载波相位差分技术进行动态精密测量时,由于观测历元少,经典LAMBDA算法会出现法矩阵病态导致整周模糊度无法求解。针对这一问题研究了基于TIKHONOV正则化原理的改进LAMBDA算法。通过对双差观测方程系数矩阵进行奇异值分解选取正则化矩阵,改善了法矩阵的病态性,获得了更高精度的浮点解。利用均方误差矩阵替代协方差阵进行LAMBDA求解,提高了模糊度求解的速度和成功率。对连续100组5个历元实测数据计算表明:与原算法相比,改进LAMBDA算法求得的浮点模糊度偏差从36.48周减小到4.08周,搜索效率和成功率分别改进97.74%和100%。

GPS变形监测中整周模糊度解算的新方法

利用变形监测网中监测点坐标已知的特点,提出了一种新的解算整周模糊度的方法———DC(directcalculation)算法。该方法不需要组成和解算法方程,更不需要搜索和确认,而是直接计算整周模糊度。实际计算表明,该方法计算速度快,精度高,是变形监测中整周模糊度解算的极好方法。

遗传算法解算GPS短基线整周模糊度的编码方法研究

将遗传算法(GA)应用于GPS短基线模糊度解算过程,实现了二进制编码和实数编码方法,并对这两种编码方法在实际计算过程中的实现效率和复杂度进行了分析比较。针对双差模糊度的整数特性,笔者在实数编码内取整后再生成个体进行算子操作。试验结果表明,经过修改的实数编码遗传算法可以取得比二进制编码更高的可靠性和成功率,是更适于双差模糊度搜索采用的编码方法。

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。

遗传算法在DGPS动态整周模糊度解算中的应用

在基线长度已知的情况下,利用零空间约束动态求解GPS(GlobalPositioningSystem)双差整周模糊度,进行解的去相关后,应用改进的遗传算法在整周模糊度空间内寻优。根据实测算例解算结果表明,该改进的遗传算法在较少种群数时获得了较好的搜索结果。

差分GPS载波相位整周模糊度快速解算方法

本文提出了一种整周模糊度的快速求解方法,将差分GPS的测量值分配到主要测量值集合和次要测量值集合中,用主要集合中的相位测量值限定简约搜索空间,而次要集合中的相位测量值用来验证候选集合。利用已知的基线长度的约束条件,对搜索空间进行了简约,提高了求解整周模糊度的速度,同时,通过Cholesky分解提高搜索效率。

GPS接收机RTK定位中整周模糊度的快速解算方法

该文以单频GPS接收机为基础,以RTK(实时载波相位动态测量)为目标,通过丈量短基线、交换天线,以及前后载波相位观测值的处理,在2min内解算出具有足够精度和可靠性的整周模糊度.失锁时利用失锁前最近的定位点再次初始化,由此实现的差分GPS动态定位精度可达平面误差бP≤±5cm,高程误差бH≤±10cm.可广泛应用于工程测量、放样、测图,实例证明,在水土保持、林业资源调查、环境监测中亦有广泛的应用.

长距离GPS/BDS参考站网多频载波相位整周模糊度解算方法

长距离网络RTK是实现GPS/BDS高精度实时定位的主要手段之一,其核心是长距离参考站网GPS/BDS整周模糊度的快速准确确定。本文提出了一种长距离GPS/BDS参考站网载波相位整周模糊度解算方法,首先利用GPS双频观测数据计算和确定宽巷整周模糊度,同时利用BDS的B2、B3频率观测值确定超宽巷整周模糊度。然后建立GPS载波相位整周模糊度和大气延迟误差的参数估计模型,附加双差宽巷整周模糊度的约束,解算双差载波相位整周模糊度,并建立参考站网大气延迟误差的空间相关模型。根据B2、B3频率的超宽巷整周模糊度建立包含大气误差参数的载波相位整周模糊度解算模型,利用大气延迟误差空间相关模型约束BDS双差载波相位整周模糊度的解算。克服了传统的使用无电离层组合值解算整周模糊度的不利影响。采用实测长距离CORS网GPS、BDS多频观测数据进行算法验证,试验结果证明该方法可实现长距离参考站网GPS/BDS载波相位整周模糊度的准确固定。

GPS姿态测量的载波相位整周模糊度快速解算

根据 ARCE方法可以将模糊度搜索空间从所观测到的 m颗卫星的 m -1维降为 3维独立整周模糊度搜索空间 ,结合整数高斯变换及基线长度约束减小模糊度搜索空间 ,利用 Cholesky分解提高模糊度搜索效率 ,实验结果证明该方法能够快速解算整周模糊度适于实时姿态确定等应用。

一种解算整周模糊度几何算法实现GPS快速测姿

在多天线GPS姿态确定系统中,整周模糊度的确定一直是姿态解算的一个难题。针对载波相位双差模型,本文提出一种新的几何解算双差整周模糊度的方法。该方法首先利用C/A码数据完成姿态初步解算;然后根据初步解算的姿态参数、各天线间基线分量参数和卫星到接收机在当地水平坐标系中的向量,再利用本文提出解算双差整周模糊度几何算法求取整周模糊度双差值;将整周模糊度双差值代入载波相位双差模型反解精确的各天线坐标分量,由取得的各天线坐标分量解算得到精确的姿态参数。同时,应用本文所提出的方法,对采集的GPS多天线静态数据和动态数据进行了姿态测量解算,验证了所提方法的有效性。

一种实时GPS姿态测量中的整周模糊度的解算方法

GPS实时姿态测量的核心问题是整周模糊度的解算。提出一种适合实时姿态测量的模糊度解算方法,它利用单差平滑伪距进行解算,与传统的模糊度解算方法相比具有许多优点。通过仿真试验对该方法的有效性和实用性进行了验证。

蚁群算法在DGPS动态整周模糊度解算中的应用

在基线长度已知的情况下,利用零空间约束动态求解GPS双差整周模糊度,进行解的去相关后,应用蚁群算法在整周模糊度空间内寻优。根据实测算例解算结果,蚁群算法在很少的解样本数内获得了很好的搜索结果,与遗传算法结果相比较,证明了蚁群算法在相同搜索率的情况下,具有更高的搜索可靠性。

一种新的GPS快速整周模糊度解算算法

本文实现了一种新的GPS快速整周模糊度解算算法,首先采用Kalman滤波估计初始浮点模糊值,然后采用FASF（快速模糊度搜索滤波器）和Z变换联合的方法解算整周模糊度,并给出了计算机实验结果。相对于传统的模糊度解算算法,本文采用的整周模糊度解算方法具有效率更高、更便于实时和动态应用的特点,本文的研究可作为GPS实时高动态定位和GPS实时姿态测量的工程应用的参考。

一种GPS整周模糊度的解算方法

初始整周模糊度的求解是利用GPS载波相位进行测量的关键问题，文中提出了一种GPS整周模糊度快速解算方法。该方法：首先，对双差观测方程中指向卫星的方向阵进行QR分解；然后，通过比较估计出的基线长度和真实的基线长度建立起整周模糊度初始搜索范围；最后，综合利用快速剔除不合理模糊度解的检验方法以得到最终的模糊度解。文中对所提出的算法进行了理论推导，并进行了基于实测数据的实验与分析。实验结果表明，该算法计算量小，快速准确，适合整周模糊度的快速动态求解。

一种用于GPS整周模糊度OTF求解的整数白化滤波改进算法

提出一种用于整周模糊度OTF求解的整数白化滤波改进算法。该算法首先对整周模糊度的协方差矩阵进行整数白化滤波处理 ,以降低整周模糊度间的相关性 ,然后构造搜索空间来判定是否需要进行搜索。如果需要 ,则通过搜索来确定变换后的整周模糊度 ;如果不需要 ,则通过直接取整来确定整周模糊度 ,进而得到原始的整周模糊度和基线分量的固定解。初步试验结果显示 。

一种检验GPS整周模糊度解算有效性的方法

检验解算的整周模糊度是ＧＰＳ精密快速定位的一个重要课题。过去已提出了不少方法，然而这些方法都存在一定的缺陷。本文提出一种新的方法，它是基于模型可区分度的概念。该方法利用可接受的第一、二类错误概率，计算边界值，并与固定解中最小残差二次型和次最小残差二次型比较，以确认相应于最小残差二次型的整周模糊度的有效性。

GPS载波相位整周模糊度在航解算技术(OTF)及其在大比例尺水下地形测量中的应用

本文论述了GPS载波相位整周模糊度在航解算的方法,并用阳逻镇GPS水下地形测量的实测数据验证了模糊度在航解算的有效性和可靠性。