改进LAMBDA算法实现GPS整周模糊度快速解算

发布时间：2019-11-27 06:36

【摘要】：针对LAMBDA算法在实时解算GPS整周模糊度过程中存在模糊度浮点解偏差大、搜索范围大的缺点,采用Tikhonov正则化改进LAMBDA算法,对宽巷双差观测方程和L1双差观测方程中未知参数的系数矩阵进行奇异值(USV)分解,用分解后的协方差矩阵替换经典LAMBDA算法的协方差矩阵进行整周模糊度的搜索,该算法提高了模糊度浮点解的精度,缩小了模糊度的搜索范围.为了验证本文算法的正确性,对实测GPS基线观测数据进行了实验分析.结果表明:改进后的LAMBDA算法模糊度浮点解精度显著提高,改进后的LAMBDA算法模糊度固定成功率可以达到100%,可以无需初始化时间即可固定模糊度整数解,快速实现厘米级定位.
【图文】：

第8期王建敏，等：改进LAMBDA算法实现GPS整周模糊度实时快速解算辽宁工程技术大学学报（自然科学版)网址：http://202.199.224.158/http://xuebao.lntu.edu.cn/843糊度模点解偏浮值差（b）改进LAMBDA算法图11km模糊度浮点解偏差Fig.1deviationof1kmambiguityfloatingpointsolution图210km模糊度浮点解偏差Fig.2deviationof10kmambiguityfloatingpointsolution根据图1和图2的L1双差模糊度浮点解偏差可以看出，LAMBDA算法需要上百个历元才能使模糊度浮点解偏差缩小到一周以内，而改进后的LAMBDA算法第一个历元就可以把模糊度浮点解偏差缩小到一周以内.同时，给出两条基线两种算法的模糊度浮点解偏差的统计结果，见表1和表2，根据表1和表2的统计结果也可以看出，两条基线改进后的LAMBDA算法解算出的模糊度浮点解在方差和均值两项统计值上均有明显减小，说明改进后的LAMBDA算法明显提高了模糊度浮点解的精度.表11km基线模糊度浮点解整体偏差Tab.1overalldeviationof1kmbaselineambiguitysolution统计值LAMBDA算法改进LAMBDA算法方差8.010.126均值1.900.157表210km基线模糊度浮点解整体偏差Tab.2overalldeviationof10kmbaselineambiguitysolution统计值LAMBDA算法改进LAMBDA算法方差7.690.244均值3.220.141下边给出LAMBDA算法和改进后的LAMBDA算法L1双差模糊度固定以后的结果，1km基线仍以2号卫星为例，其正确的L1双差模糊度整数解为3，10km基线仍以12卫星为例，其正确的L1双差模糊度整数解为4，见图3和图4.

第8期王建敏，，等：改进LAMBDA算法实现GPS整周模糊度实时快速解算辽宁工程技术大学学报（自然科学版)网址：http://202.199.224.158/http://xuebao.lntu.edu.cn/843糊度模点解偏浮值差（b）改进LAMBDA算法图11km模糊度浮点解偏差Fig.1deviationof1kmambiguityfloatingpointsolution图210km模糊度浮点解偏差Fig.2deviationof10kmambiguityfloatingpointsolution根据图1和图2的L1双差模糊度浮点解偏差可以看出，LAMBDA算法需要上百个历元才能使模糊度浮点解偏差缩小到一周以内，而改进后的LAMBDA算法第一个历元就可以把模糊度浮点解偏差缩小到一周以内.同时，给出两条基线两种算法的模糊度浮点解偏差的统计结果，见表1和表2，根据表1和表2的统计结果也可以看出，两条基线改进后的LAMBDA算法解算出的模糊度浮点解在方差和均值两项统计值上均有明显减小，说明改进后的LAMBDA算法明显提高了模糊度浮点解的精度.表11km基线模糊度浮点解整体偏差Tab.1overalldeviationof1kmbaselineambiguitysolution统计值LAMBDA算法改进LAMBDA算法方差8.010.126均值1.900.157表210km基线模糊度浮点解整体偏差Tab.2overalldeviationof10kmbaselineambiguitysolution统计值LAMBDA算法改进LAMBDA算法方差7.690.244均值3.220.141下边给出LAMBDA算法和改进后的LAMBDA算法L1双差模糊度固定以后的结果，1km基线仍以2号卫星为例，其正确的L1双差模糊度整数解为3，10km基线仍以12卫星为例，其正确的L1双差模糊度整数解为4，见图3和图4.

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本文编号：2566500