基于码载偏离度的改进自适应Hatch滤波算法

针对单频地基增强系统(GBAS)中载波相位平滑伪距精度易受电离层延时和伪距测量噪声影响的问题,分析卫星信号码载偏离度对Hatch滤波器平滑精度影响,提出一种基于码载偏离度的自适应Hatch滤波算法。根据伪距和载波相位观测值计算码减载波,建立其1阶线性模型;在此基础上采用最小二乘法估计电离层延时变化率,由此分离得到伪距测量噪声;建立平滑后伪距误差均方根与电离层延时变化率、伪距测量噪声标准差以及Hatch滤波器平滑时间三者之间的函数模型,并根据该函数表达式计算得到滤波器最优平滑时间。利用GBAS原理样机进行了验证实验,结果表明:自适应Hatch滤波算法能够根据实时计算得到的电离层延时变化率和伪距测量噪声标准差确定滤波器最优平滑时间,且在机载差分定位中采用自适应Hatch滤波算法平滑伪距后其位置精度相比传统固定平滑时间算法最大提高了53.19%,验证了所提算法的有效性。

GBAS中抑制电离层异常的改进自适应Hatch滤波算法

针对单频地基增强系统(Ground Based Augmentation System,GBAS)中电离层异常时Hatch滤波器平滑精度降低问题,系统分析了电离层延时对Hatch滤波器平滑精度的影响,提出一种改进自适应Hatch滤波算法。根据卫星信号计算码载偏离度,并利用二阶线性时不变低通滤波器抑制码载偏离度高频信号,以实现电离层异常实时检测;建立平滑后伪距误差均方根与电离层延时变化率、伪距测量噪声标准差以及平滑时间三者之间的函数模型,并由此确定出Hatch滤波器最优平滑时间。利用GBAS原理样机进行验证实验,结果表明:自适应Hatch滤波算法能够根据卫星信号电离层延时变化率确定滤波器最优平滑时间,且当电离层异常时,自适应Hatch滤波器机载位置误差最大由1.15 m减小为0.43 m,从而验证了所提算法的有效性。