基于BDS/GPS组合定位的部分模糊度固定效果分析

发布时间：2021-06-09 02:12

　　多系统组合有利于提高卫星导航定位的精度及可靠性,然而对于载波差分定位由于模糊度维数的陡增、观测噪声、大气残余误差等原因用传统的Lambda方法很难得到所有模糊度的固定解,采用部分模糊度方法固定最优的模糊度子集则相对容易。总结了现有的部分模糊度固定方法,分析了不同方法的特点,并用实测数据分析了BDS/GPS组合动态定位时部分模糊度固定的效果。实验结果表明,部分模糊度方法可以显著提高模糊度固定时的成功率及Ratio值,并且可以缩短RTK定位时的初始化时间,加快坐标的收敛速度,提高组合系统动态定位结果的精度。 

【文章来源】：武汉大学学报(信息科学版). 2017,42(07)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

图２选取的子集中模糊度的个数Ｆｉｇ．２ＴｈｅＡｍｂｉｇｕｉｔｙＮｕｍｂｅｒｏｆＳｅｌｅｃｔｅｄＳｕｂｓｅｔ

其效果，需要分析模糊度固定后基线解算的精度。本文用公式‖ｂ⌒－ｂ‖＝ｃ×‖＾ｂ－ｂ‖评定部分模糊度基线解算的精度，其中，ｂ代表真实坐标向量；ｂ⌒代表部分模糊度方法解算的坐标向量；＾ｂ代表全部模糊度参与固定的解算结果；ｃ是部分模糊度方法的三维坐标误差与ＦＵＬＬ方法坐标误差的比值。图３是基线一单历元动态解算时部分模糊度基线解算效果情况，其中图３（ａ）是全部模糊度参与固定（ＦＵＬＬ）时基线误差情况，图３（ｂ）是相应的部分模糊度方图３３种部分模糊度与ＦＵＬＬ方法基线解算精度比较Ｆｉｇ．３ＣｏｎｔｒａｓｔｏｆＴｈｒｅｅＰａｒｔｉａｌＡｍｂｉｇｕｉｔｉｅｓＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｓｗｉｔｈ“ＦＵＬＬ”ＭｅｔｈｏｄａｂｏｕｔｔｈｅＰｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆＢａｓｅｌｉｎｅＳｏｌｕｔｉｏｎ９９２

其比值大多都在０．２以下，基线解算精度有明显的提升，ＷＮ方法在某些历元精度也有所提高，由此表明采用部分模糊度固定的方法不仅可以提高固定率，且在模糊度固定后，基线解算精度有大幅的提升。图４是采用滤波的方式动态解算基线二时的ＮＥＵ坐标误差随着时间的变化结果，图中蓝色点图４４种模糊度固定方法解算的坐标误差结果Ｆｉｇ．４ＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＦｏｕｒＡｍｂｉｇｕｉｔｙＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒ“Ｂａｓｅｌｉｎｅ２”代表固定解，红色点代表浮点解。图５是４种不同的方法所对应的模糊度固定的个数，表２是该条基线用４种方法解算时首次固定时所需要的时间以及每种方法解算坐标误差ＮＥＵ方向的ＳＴＤ值。由图４和表２可知，３种部分模糊度固定方法都明显缩短了初始化时间，ＦＳ方法只需用２０ｓ即可得到固定解，ＷＮ方法虽有很多历元是浮点解，然而其坐标误差较小（０．０１２，０．０１６，０．０４２），结合图５可知其原因是红点部分对应的窄巷模糊度虽没有固定，但从第３个历元开始宽相模糊度已固定，可以得到较为准确的坐标解；图中ＦＵＬＬ方法出现固定后又浮点的情况，主要原因是视野中出现的新升起的卫星，其高度角较低，噪声较大，影响模糊度的固定，而用部分模糊度的方法可以较好地解决此问题。图５滤波过程中模糊度成功固定的个数Ｆｉｇ．５ＴｈｅＮｕｍｂｅｒｏｆＳｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙＦｉｘｅｄＡｍｂｉｇｕｉｔｉｅｓｆｏｒ“Ｂａｓｅｌｉｎｅ２”表２４种解算方法的初始化时间及坐标误差结果Ｔａｂ．２ＴｈｅＩｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎＴｉｍｅａｎｄＢａｓ


本文编号：3219701