一种基于双差观测的BDS周跳探测与修复方法
发布时间：2021-09-30 15:18
针对接收机捕捉卫星信号时出现中断（失锁）现象,提出了一种基于双差观测值高次差法的周跳探测和基于最小二乘多项式法的周跳修复方法。研究了周跳探测和修复过程,改进了高次差法和多项式法,构建了新型周跳处理模型。结合实例和通过仿真运算分析,表明双差观测值法能有效弥补普通高次差法对小周跳探测的不足,最小二乘多项式推估法能有效修复小周跳。
【文章来源】：火力与指挥控制. 2020,45(01)北大核心CSCD
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
图4双差载波相位高次差法频点载波相位的频率为1561.098MHz，假设该接收
蟛睿?虼耍?薹ㄌ讲狻?图4中，在使用双差后，观测值中消除了接收机钟差、卫星钟差、电离层对流层延迟等各种误差，第39和第139历元上的小周跳得以有效探测。取39周跳前5个观测值，经过拟合计算得到多项式方程为y=3.1309+0.0884t-0.0025t2+0.0000t3，代入t=39，得y=3.9213，3σ=0.24，差值小于3σ。此时，在多项式法无法有效探测时，用改进高次差法探测，则可以弥补多项式在探测周跳上的缺点。同样方法，在第139历元上，可以联合两种方法，先用改进高次差法探测小周跳，然后用多项式推估法进行小周跳修复。图5基于双差观测后的误差曲线图5中误差曲线保持在0.02周这个数量级上，显然探测出0.1周以上的小周跳是可以的。图6为采用该方法的周跳修复前后图。图6基于双差观测值的周跳修复前后的观测值曲线5结论周跳探测与修复是高精度定位领域一项重要的内容，针对一般的高次差法和多项式拟合法无法探测到小至1周的小周跳情况，文中经过仿真计算，得到结论1：在对比是否通过双差观测值进行高次差法计算后，非差观测值受到各种影响只能探测大周跳，而基于双差观测值高次差法能有效探测出小周跳；结论2：应用基于最小二乘的多项式拟合推估方法后，小周跳得以修复。通过改进周跳探测与修复方法后，观测值记录得以连续，这为后期进行整周模糊度的解算奠定了良好的基矗参考文献：［1］王耀鼎，刘文祥，王飞雪.基于多项式拟合法北斗三频周跳探测改进技术研究［J］.全球定位系统，2016，41（5）：79-83.［2］孙海文，欧阳中辉，王彦.一种改进的GPS周跳探测与修复方法［J］.兵工自动化，2016，35（1）：52-54.［3］肖玉钢，刘鸿飞，陈渠森，等.一种有效的GNSS双差观测值组成方法［J］.测绘通报，2016，62（4）：15-17，27.
?第39和第139历元上的小周跳得以有效探测。取39周跳前5个观测值，经过拟合计算得到多项式方程为y=3.1309+0.0884t-0.0025t2+0.0000t3，代入t=39，得y=3.9213，3σ=0.24，差值小于3σ。此时，在多项式法无法有效探测时，用改进高次差法探测，则可以弥补多项式在探测周跳上的缺点。同样方法，在第139历元上，可以联合两种方法，先用改进高次差法探测小周跳，然后用多项式推估法进行小周跳修复。图5基于双差观测后的误差曲线图5中误差曲线保持在0.02周这个数量级上，显然探测出0.1周以上的小周跳是可以的。图6为采用该方法的周跳修复前后图。图6基于双差观测值的周跳修复前后的观测值曲线5结论周跳探测与修复是高精度定位领域一项重要的内容，针对一般的高次差法和多项式拟合法无法探测到小至1周的小周跳情况，文中经过仿真计算，得到结论1：在对比是否通过双差观测值进行高次差法计算后，非差观测值受到各种影响只能探测大周跳，而基于双差观测值高次差法能有效探测出小周跳；结论2：应用基于最小二乘的多项式拟合推估方法后，小周跳得以修复。通过改进周跳探测与修复方法后，观测值记录得以连续，这为后期进行整周模糊度的解算奠定了良好的基矗参考文献：［1］王耀鼎，刘文祥，王飞雪.基于多项式拟合法北斗三频周跳探测改进技术研究［J］.全球定位系统，2016，41（5）：79-83.［2］孙海文，欧阳中辉，王彦.一种改进的GPS周跳探测与修复方法［J］.兵工自动化，2016，35（1）：52-54.［3］肖玉钢，刘鸿飞，陈渠森，等.一种有效的GNSS双差观测值组成方法［J］.测绘通报，2016，62（4）：15-17，27.［4］段荣，赵修斌，庞春雷，等.一种基于TurboEdit改进的GPS周跳探测与修复方法［J］.仪器仪表学报，2015，36（
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多项式拟合法北斗三频周跳探测改进技术研究[J]. 王耀鼎,刘文祥,王飞雪. 全球定位系统. 2016(05)
[2]一种有效的GNSS双差观测值组成方法[J]. 肖玉钢,刘鸿飞,陈渠森,袁鹏. 测绘通报. 2016(04)
[3]一种改进的GPS周跳探测与修复方法[J]. 孙海文,欧阳中辉,王彦. 兵工自动化. 2016(01)
[4]一种基于TurboEdit改进的GPS周跳探测与修复方法[J]. 段荣,赵修斌,庞春雷,李媛. 仪器仪表学报. 2015(11)
[5]几种周跳探测方法的研究分析[J]. 王富力,刘钊,杨强,郑加柱. 现代测绘. 2015(05)
[6]基于几何关系模型观测值残差的周跳探测算法研究[J]. 张捷,余华,任作武. 科学技术与工程. 2015(06)
[7]一种基于TurboEdit改进的GPS双频观测值周跳探测方法[J]. 王振杰,聂志喜,欧吉坤. 武汉大学学报(信息科学版). 2014(09)
[8]利用抗差多项式拟合法探测修复GNSS周跳[J]. 王福丽,成英燕,韦铖,王晓明. 大地测量与地球动力学. 2013(03)
[9]多项式拟合法和电离层残差法联合探测与修复周跳[J]. 王金龙,兰孝奇,高奋生. 测绘工程. 2013(01)
[10]组合高次差法与相位求差法在周跳探测与修复中的应用[J]. 张业旺,卢艳娥,李治安,卢超. 电子设计工程. 2012(24)
本文编号：3416133
【文章来源】：火力与指挥控制. 2020,45(01)北大核心CSCD
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
图4双差载波相位高次差法频点载波相位的频率为1561.098MHz，假设该接收
蟛睿?虼耍?薹ㄌ讲狻?图4中，在使用双差后，观测值中消除了接收机钟差、卫星钟差、电离层对流层延迟等各种误差，第39和第139历元上的小周跳得以有效探测。取39周跳前5个观测值，经过拟合计算得到多项式方程为y=3.1309+0.0884t-0.0025t2+0.0000t3，代入t=39，得y=3.9213，3σ=0.24，差值小于3σ。此时，在多项式法无法有效探测时，用改进高次差法探测，则可以弥补多项式在探测周跳上的缺点。同样方法，在第139历元上，可以联合两种方法，先用改进高次差法探测小周跳，然后用多项式推估法进行小周跳修复。图5基于双差观测后的误差曲线图5中误差曲线保持在0.02周这个数量级上，显然探测出0.1周以上的小周跳是可以的。图6为采用该方法的周跳修复前后图。图6基于双差观测值的周跳修复前后的观测值曲线5结论周跳探测与修复是高精度定位领域一项重要的内容，针对一般的高次差法和多项式拟合法无法探测到小至1周的小周跳情况，文中经过仿真计算，得到结论1：在对比是否通过双差观测值进行高次差法计算后，非差观测值受到各种影响只能探测大周跳，而基于双差观测值高次差法能有效探测出小周跳；结论2：应用基于最小二乘的多项式拟合推估方法后，小周跳得以修复。通过改进周跳探测与修复方法后，观测值记录得以连续，这为后期进行整周模糊度的解算奠定了良好的基矗参考文献：［1］王耀鼎，刘文祥，王飞雪.基于多项式拟合法北斗三频周跳探测改进技术研究［J］.全球定位系统，2016，41（5）：79-83.［2］孙海文，欧阳中辉，王彦.一种改进的GPS周跳探测与修复方法［J］.兵工自动化，2016，35（1）：52-54.［3］肖玉钢，刘鸿飞，陈渠森，等.一种有效的GNSS双差观测值组成方法［J］.测绘通报，2016，62（4）：15-17，27.
?第39和第139历元上的小周跳得以有效探测。取39周跳前5个观测值，经过拟合计算得到多项式方程为y=3.1309+0.0884t-0.0025t2+0.0000t3，代入t=39，得y=3.9213，3σ=0.24，差值小于3σ。此时，在多项式法无法有效探测时，用改进高次差法探测，则可以弥补多项式在探测周跳上的缺点。同样方法，在第139历元上，可以联合两种方法，先用改进高次差法探测小周跳，然后用多项式推估法进行小周跳修复。图5基于双差观测后的误差曲线图5中误差曲线保持在0.02周这个数量级上，显然探测出0.1周以上的小周跳是可以的。图6为采用该方法的周跳修复前后图。图6基于双差观测值的周跳修复前后的观测值曲线5结论周跳探测与修复是高精度定位领域一项重要的内容，针对一般的高次差法和多项式拟合法无法探测到小至1周的小周跳情况，文中经过仿真计算，得到结论1：在对比是否通过双差观测值进行高次差法计算后，非差观测值受到各种影响只能探测大周跳，而基于双差观测值高次差法能有效探测出小周跳；结论2：应用基于最小二乘的多项式拟合推估方法后，小周跳得以修复。通过改进周跳探测与修复方法后，观测值记录得以连续，这为后期进行整周模糊度的解算奠定了良好的基矗参考文献：［1］王耀鼎，刘文祥，王飞雪.基于多项式拟合法北斗三频周跳探测改进技术研究［J］.全球定位系统，2016，41（5）：79-83.［2］孙海文，欧阳中辉，王彦.一种改进的GPS周跳探测与修复方法［J］.兵工自动化，2016，35（1）：52-54.［3］肖玉钢，刘鸿飞，陈渠森，等.一种有效的GNSS双差观测值组成方法［J］.测绘通报，2016，62（4）：15-17，27.［4］段荣，赵修斌，庞春雷，等.一种基于TurboEdit改进的GPS周跳探测与修复方法［J］.仪器仪表学报，2015，36（
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多项式拟合法北斗三频周跳探测改进技术研究[J]. 王耀鼎,刘文祥,王飞雪. 全球定位系统. 2016(05)
[2]一种有效的GNSS双差观测值组成方法[J]. 肖玉钢,刘鸿飞,陈渠森,袁鹏. 测绘通报. 2016(04)
[3]一种改进的GPS周跳探测与修复方法[J]. 孙海文,欧阳中辉,王彦. 兵工自动化. 2016(01)
[4]一种基于TurboEdit改进的GPS周跳探测与修复方法[J]. 段荣,赵修斌,庞春雷,李媛. 仪器仪表学报. 2015(11)
[5]几种周跳探测方法的研究分析[J]. 王富力,刘钊,杨强,郑加柱. 现代测绘. 2015(05)
[6]基于几何关系模型观测值残差的周跳探测算法研究[J]. 张捷,余华,任作武. 科学技术与工程. 2015(06)
[7]一种基于TurboEdit改进的GPS双频观测值周跳探测方法[J]. 王振杰,聂志喜,欧吉坤. 武汉大学学报(信息科学版). 2014(09)
[8]利用抗差多项式拟合法探测修复GNSS周跳[J]. 王福丽,成英燕,韦铖,王晓明. 大地测量与地球动力学. 2013(03)
[9]多项式拟合法和电离层残差法联合探测与修复周跳[J]. 王金龙,兰孝奇,高奋生. 测绘工程. 2013(01)
[10]组合高次差法与相位求差法在周跳探测与修复中的应用[J]. 张业旺,卢艳娥,李治安,卢超. 电子设计工程. 2012(24)
本文编号：3416133
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