TCAR/MCAR方法在不同距离基线模糊度求解中的应用

推导了考虑各项误差模型后的TCAR/MCAR方法,分析了不同距离基线的模糊度解算成功率;作为解算模糊度的关键,对电离层折射误差进行了改正。

一种短基线GNSS的三频模糊度解算(TCAR)方法

TCAR或综合TCAR是GNSS中常用的快速确定三频模糊度的方法,其原理简单,计算方便。根据不同的噪声背景和多径条件,给出综合TCAR单历元实时解算模糊度的误差分析及仿真结果。针对模糊度估计成功概率不高的情况,结合双频相关法(DUFCOM),并根据综合TCAR的特点,对综合TCAR进行改进。最后,将此方法与基于整数最小二乘准则搜索的LAMBDA方法进行比较。仿真结果表明,利用该方法成功搜索到正确模糊度值的概率与LAMBDA方法相当,但降低计算量,有效提高用综合TCAR单历元实时解算模糊度的可靠性。

基于TCAR的三频非差模糊度快速解算方法

目前,三频非差模糊度的求解是三频精密单点定位的一个重点问题,针对此问题本文提出了一种新的基于TCAR(Three-Carrier Ambiguity Resolution)的方法进行解算。TCAR的基本思路是对模糊度进行逐级固定,本文在原有基础上,在逐步解算的步骤中,根据每个步骤中的误差特性和想要实现的目的选择最优组合观测值,以此来实现快速解算三频非差模糊度的目的。经过实例验证可知,本文提出的方法能够提升模糊度的求解精度,可用于快速求解三频非差模糊度。

BDS单历元TCAR算法优化研究

鉴于多频导航信号对模糊度解算AR带来的巨大优势,新一代的全球卫星导航系统都对多频信号体制进行了设计。基于三频观测的经典TCAR模型由于忽略双差电离层残差影响,仅适用于短基线解算。在基于几何的TCAR模型的基础上,通过对伪距观测量以及模糊度得到固定的超宽巷EWL和宽巷WL观测量进行线性组合得到了具有最低噪声的消电离层组合观测量;并将其引入到第3步窄巷NL模糊度解算中,以提高NL模糊度解算成功率;最后结合实测北斗三频数据进行了分析验证。结果表明,优化后的TCAR模型可有效提高NL模糊度固定成功率。

基于改进TCAR的高精度定位技术研究

模糊度解算是实现快速、高精度定位的关键,一直是全球卫星导航系统研究的热点。北斗系统提供三频信号,可以进行不同形式的组合,实现高精度定位和模糊度解算。通过分析现有的无电离层三频模糊度解算方法(TCAR)和组合观测值的噪声特征,提出一种低噪声无电离层影响的宽巷与IF组合相结合的TCAR算法,选取低噪声长波长的宽巷组合观测值,在几何模型下用最小二乘法逐级解算模糊度,最终实现静态定位。为了验证组合噪声的影响和各种TCAR算法的性能,对北斗中基线的实测数据进行实验,并且比较提出方法与现有算法的模糊度解算情况及位置精度。结果表明,提出方法可以有效提高模糊度解算的成功率,实现高精度定位。

一种改进的BDS三频单历元TCAR算法

针对原有TCAR算法中宽巷(WL)组合模糊度估计成功率不高的问题,该文通过分析BDS三频最优组合观测值性能,采用易于固定模糊度的超宽巷(EWL)组合代替原有TCAR法的宽巷组合,形成EWL+EWL+NL组合解算模式。在此基础上,对GB_TCAR法和改进的综合TCAR法的模糊度浮点解精度进行分析,并对实测BDS零基线、短基线和长基线数据进行模糊度解算。结果表明,GB_TCAR法和改进的综合TCAR法均可实现所有基线EWL组合模糊度的单历元可靠固定,且改进的综合TCAR法对模糊度解算有一定的改善作用,其中,对零基线、短基线NL组合模糊度的改善效果较明显,但随着基线长度增长,仍无法可靠地固定长基线NL组合模糊度。

BDS多频组合模糊度解算方法研究

正确固定载波相位的整周模糊度是利用GNSS进行高精度定位的关键。分析了三频组合观测值模型及相关误差分析;通过计算得到了北斗三频载波数据组合观测值的属性指标,并根据组合观测值的选取标准,给出了其中具有代表性的组合;然后选取了其中两组较好的组合观测值,并模拟解算出了其单历元整周模糊度。计算结果表明:所计算的模糊度值波动在0.5周之内,说明该方法的整周模糊度固定效果较好。

基于时态约束的关联规则挖掘算法

分析时态约束关联规则挖掘的TCAR算法,针对其在挖掘频繁时态项集时效率较低的问题,提出一种基于时态约束的关联规则挖掘算法。该算法对源数据库进行处理,缩减存储空间,并在更新挖掘最大频繁项集算法基础上,挖掘最大频繁时态项集。实例分析结果表明,该算法能提高整体挖掘效率。

一种新的中长基线BDS三频模糊度快速解算方法

虽然TCAR能够实现短基线三频模糊度单历元解算,但由于电离层延迟及观测噪声等的影响,中长基线三频模糊度快速解算仍然是导航定位的一大难点。本文提出了一种新的无几何无电离层三频模糊度解算方法。该方法通过对伪距观测值赋予不同的权重,辅助宽巷及窄巷消除电离层残差的影响,使宽巷及窄巷求解只受观测噪声的影响;然后通过多历元的平滑获取宽巷及窄巷模糊度值。通过实测BDS三频长基线数据表明,相比经典TCAR算法,该方法可大大改善中长基线模糊度的求解精度,经过数据平滑并验证基本可以实现中长基线模糊度的快速解算。

GNSS整周模糊度概率特性

为了描述GNSS定位结果的可靠性和整周模糊度的概率分布,采用理论分析和实验的方法,推导了各种整周模糊度取整方法的成功率,分析了针对现代化后的GPS和Galileo系统的TCAR/MCAR方法。实验验证了LAMBDA算法能够较大提高模糊度取整成功率。研究结果表明,LAMBDA算法是一种比较理想的模糊度解算方法,TCAR/MCAR是LAMBDA算法在多频情况下的特例。研究结论有助于提高GNSS载波相位定位的可靠性。

BDS/INS紧组合三频动对动模糊度解算方法

针对伪距观测噪声较大导致动对动条件下三频整周模糊度解法(Three Carrier Ambiguity Resolution,TCAR)模糊度解算不可靠的问题,提出了一种BDS/INS紧组合三频动对动整周模糊度解算方法。通过紧组合系统输出的高精度位置坐标,估算出双差几何距离值,并用其分别代替无几何和几何模式下的双差伪距观测值,显著降低了伪距双差观测噪声水平,有效提高了三频整周模糊度解算成功率。仿真实验结果表明,BDS/INS紧组合输出的高精度位置坐标使得伪距观测精度提高了60%以上,在短基线条件下,当伪距观测噪声达到2 m时,无几何模式下的TCAR算法模糊度解算成功率为0.73%,几何模式下的TCAR算法模糊度解算成功率为31.25%,而BDS/INS紧组合的TCAR算法在两种模式下的模糊度解算成功率达到99%以上,并且获得了厘米级的相对定位精度。

一种改进的中长基线三频模糊度解算方法研究

研究了一种改进的三频模糊度解算方法。对宽巷和窄巷模糊度固定时受到的噪声误差进行分析得出,选用文中给出的无几何无电离层组合解算的窄巷模糊度噪声标准差均为B3载波波长的8.262 8倍。用实测的北斗三频数据进行了实验验证分析。

基于RTK模式的应用GPS III和Galileo模糊度算法分析

在介绍三频法确定主频率模糊度的基础上,针对RTK工作模式,采用GPS、Galileo和GPS/Gali-leo系统,在不同基线长度下,分别利用三频法和两频法从确定模糊度的时间、正确率以及定位精度等方面进行分析,总结了不同情况下如何采用导航系统和定位模式,以保证定位精度和可靠性。

卫星间水平距离对双差电离层残差的影响分析

基于TCAR方法,对影响模糊度固定的电离层残差因素进行分析,指出同测站间基线的长短一样,差分卫星间的水平距离也能够影响双差电离层残差的大小,并用实测北斗三频数据验证。实验结果表明对17km短基线,较大的差分卫星间水平距离会降低窄巷模糊度固定的成功率;而对于72.6km的中等长度基线,当双差卫星间水平距离减小时双差电离层残差随之减小,利于窄巷模糊度的固定。

北斗中长基线三频模糊度解算的自适应抗差滤波算法

针对经典TCAR(three carrier ambiguity resolution)算法受电离层延迟及测量噪声的影响,在中长基线下难以正确固定模糊度的问题,提出一种顾及电离层延迟影响并具有良好自适应抗差特性的改进TCAR算法。在无几何TCAR模型的基础上,通过对模糊度固定的超宽巷进行线性组合得到电离层延迟,再求解宽巷模糊度,通过构造最优组合观测量后用自适应抗差滤波求解窄巷模糊度,以提高窄巷模糊度固定正确率,减小粗差的不利影响。试验结果表明,改进TCAR算法可保证较高的宽巷模糊度固定正确率,有效提高了窄巷模糊度固定正确率,并具有良好抵抗粗差的能力。

基于BDS/GLONASS的短基线单历元多频RTK定位研究

在基于几何的TCAR(three carrier ambiguity resolution)算法基础上,将BDS/GLONASS组合引入到宽巷和窄巷模糊度解算中,提出一种基于双系统组合的单历元多频RTK定位模型,并通过实验进行分析。结果表明,相比于其他模型,该模型在模糊度解算效率和定位精度方面都是最优的。

基于BDS+GPS中长基线多频RTK定位的快速收敛模型

随着全球卫星导航系统(GNSS)进入多系统时代,天空中导航卫星的可见数不断增加,而我国北斗卫星导航系统(BDS)也已开始面向用户提供三频导航信号,这都有利于改善RTK定位的精度和可靠性。本文提出了一种BDS+GPS中长基线多频RTK定位算法,先以较高成功率快速固定BDS的两个超宽巷模糊度,继而通过简单变换得到BDS宽巷模糊度,然后用其辅助提高GPS宽巷模糊度固定成功率,最后采用将电离层延迟误差和对流层延迟误差参数化的策略以加快窄巷模糊度浮点解的收敛速度,缩短模糊度首次固定的时间。结合实测数据进行的验证分析结果表明,利用本文算法对模糊度进行解算是可行的。

GPS三频载波相位组合误差分析及选择方法

本文首先从GPS双差模型出发，给出了三频载波组合的基本形式，依据该形式，得到了组合波长表达式，并分析了电离层误差和观测噪声对三频组合的影响。由这些误差特性，给出了三频线性组合系数的选取方法，并给出了一些常用的线性组合形式，分析了它们的优缺点。最后，简单介绍了目前主要的三频模糊度解算方法CIR和TCAR。

基于BDS/GPS的短基线单历元多频RTK定位研究

随着全球卫星导航系统(GNSS)进入多系统时代,天空中导航卫星的可见数不断增加,而我国北斗卫星导航系统(BDS)也已开始面向用户提供三频导航信号,为整周模糊度的解算提供有利条件,极大改善了GNSS单历元RTK定位的精度和可靠性。本文在基于几何的(TCAR)算法的基础上,将BDS/GPS组合引入到宽巷和窄巷模糊度解算中,提出一种基于双系统组合的单历元多频RTK定位模型,通过实验进行论证分析,结果表明:该模型在模糊度解算效率和定位精度两个指标方面都优于其他两种模型。

基于短基线的BDS/GLONASS联合RTK定位研究

随着俄罗斯GLONASS系统恢复全网运行以及我国北斗卫星导航系统(BDS)已开始面向用户提供三频导航信号,导航卫星的不断增多,有利于模糊度固定成功率的提高,有效改善GNSS联合RTK定位的精度和可靠性。本文针对GLONASS频分多址的信号体制,在TCAR算法的基础上,将BDS/GLONASS组合引入到宽巷和窄巷模糊度解算中,提出一种基于双系统组合的单历元多频RTK定位算法,并通过实验进行了论证分析,结果表明,该模型可有效改善模糊度解算效果。