GPS双频快速定位的数据处理研究

对于仅观测几个历元的GPS快速定位，用LS估计未知数的法方程严重病态，又由于观测噪声不可避免，导致模糊度的浮点解与准确值的差值很大，方差一协方差阵也不能准确反映浮点解的精度信息，这种情况下采用LAMBDA法也难以求出正确的模糊度。本文研究了GPS快速定位方程的病态特点以及采用消除电离层影响的载波相位与测码伪距观测值的组合求解双差模糊度浮点解的方法。计算表明该方法可避免GPS快速定位方程的病态性，提高模糊度浮点解的精度。     

GPS卫星系统单历元确定姿态技术研究

GPS用于解算载体的姿态时必需解决的关键问题之一就是整周模糊度的确定。利用GPS现代化后拥有多个载波频率的特性,分析了三载波模糊度解算技术（TCAR）在GPS卫星系统中解算模糊度的特点,结合整数最小二乘及其降相关平差法（LAMBDA）的搜索原理实现了GPS卫星系统整周模糊度的单历元解算,并获得很高的成功率,克服了TCAR技术模糊度确定错误率较高的缺点。以三根静止天线为研究对象,进行MATLAB仿真试验,仿真结果表明,该方案完全可行,适合单历元姿态确定。     

基于递归抗差估计的高精度GPS动态定位方法

GTP短基线动态定位中,单个历元求解时多余观测较少,求解精度不高,可以用后面历元的观测来增加多余观测,这就形成块模型。由于观测存在粗差,本文采用抗差估计递归求解块模型的浮点解,并且基于抗差估计的方差协方差矩阵,用LAMBDA方法搜索整周模糊度,然后固定基线向量,就可得到当前及以前历元较精确的基线向量的估计。最后利用块模型设计阵的结构特点改进算法提高抗差估计的计算效率。大量数值试验表明本文方法是有效的。     

一种适合开采沉降实时观测的单频单历元算法

为了弥补现有GPS单频单历元算法在矿区开采沉降中的不足,更加精确地实时监测煤炭开采引起的地表移动,基于Tikhonov正则化方法及阻尼LAMBDA方法,提出了一种适合矿区沉降实时观测的新方法。首先,根据单频单历元方程的特点,利用Tikhonov正则化方法修正单频单历元法方程矩阵,由最小二乘法得到可靠的模糊度实数解;其次,依据阻尼LAMBDA方法搜索固定整周模糊度,其中阻尼因子可根据矿区首期变形监测结果确定;最后,利用该算法处理某矿区地表沉降的实测GPS数据,得到了测站北、东、天顶三方向的定位精度为毫米级,且单历元解算时间远小于采样率。试验结果表明,该算法在矿区沉降中能满足毫米级的观测,同时可满足矿区沉降实时观测,对于实现对矿区沉降的实时观测具有一定的参考价值。     

量子测距辅助GPS整周模糊度算法

在GPS载波相位差分定位的过程中,整周模糊度解算的准确性决定了定位的精度。由于在短历元内位置精度因子变化缓慢,导致整周模糊度的求解困难。量子测距是近几年来发展起来的新型高精度测距技术,采用量子高精度测距辅助整周模糊度的求解方法,可以明显提高定位精度。数学分析和仿真结果验证了该方法的准确性和有效性。     

LAMBDA算法在GPS载体姿态测量中的应用

文章对GPS载体姿态测量算法进行研究,采用LAMBDA算法实现整周模糊度解算,并通过仿真数据对该方法进行分析验证,结果证明LAMBDA算法可用于实现GPS载体姿态测量,并且测量精度能够满足使用需求.     

基于判别式的整周模糊度解算方法

将LAMBDA和Bootstrapping两种GPS双差整周模糊度的估计算法相结合,提出基于判别条件的Bootstrapping方法.该方法充分利用了LAMBDA算法的漏检率低和Bootstrapping算法计算复杂度低的优点,又克服了LAMBDA算法中的整数最小二乘搜索计算复杂度高和Bootstrapping算法漏检率高的缺点,能够快速准确地估计初始时刻的双差整周模糊度.通过理论分析和计算机仿真验证,结果表明该方法是有效的.     

GPS双频快速定位的数据处理研究

对于仅观测几个历元的GPS快速定位,用LS估计未知数的法方程严重病态,又由于观测噪声不可避免,导致模糊度的浮点解与准确值的差值很大,方差—协方差阵也不能准确反映浮点解的精度信息,这种情况下采用LAMBDA法也难以求出正确的模糊度。本文研究了GPS快速定位方程的病态特点以及采用消除电离层影响的载波相位与测码伪距观测值的组合求解双差模糊度浮点解的方法。计算表明该方法可避免GPS快速定位方程的病态性,提高模糊度浮点解的精度。     

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。