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三频GNSS电离层周跳处理

测绘学报 2015年第7期44卷 717-725页

作者：黄令勇翟国君欧阳永忠徐广袖李凯锋黄贤源范龙信息工程大学地理空间信息学院海洋测绘研究所 61618部队

在分析三频无几何无电离层组合特性的基础上,构造了3个线性无关的三频无几何无电离层组合作为周跳探测检验量,以解决电离层延迟活跃期时的周跳处理问题。为保证周跳修复的准确性,提出采用两次历元差分后的电离层残差值对周跳修复值进行... 详细信息

在分析三频无几何无电离层组合特性的基础上,构造了3个线性无关的三频无几何无电离层组合作为周跳探测检验量,以解决电离层延迟活跃期时的周跳处理问题。为保证周跳修复的准确性,提出采用两次历元差分后的电离层残差值对周跳修复值进行验证与确认。通过高电离层延迟条件下的三频观测数据对本文算法进行了验证分析。试验结果表明,该方法可实现高电离层延迟条件下对周跳的探测与修复,并可适用于三频实时、非差导航定位的周跳处理。

关键词：高电离层延迟三频GNSS 周跳探测与修复无几何无电离层组合两次历元差分的电离层残差组合

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北斗三号系统信号质量分析及轨道精度验证

武汉大学学报（信息科学版） 2023年第4期48卷 611-619页

作者：王西龙许小龙赵齐乐武汉大学卫星导航定位技术研究中心湖北武汉430079

北斗三号卫星导航系统(BeiDou-3 navigation satellite system,BDS-3)的信号体制经过重新设计,提供B1I、B3I、B1C、B2a以及B2b 5个频点的公开服务信号。从伪距多路径、信噪比、无几何无电离层相位组合(geometry-free ionosphere-free phase combination,GFIFP)观测值特性等方面,对BDS-3卫星公开服务信号的观测数据质量进行分析评估。结果表明,BDS-3卫星信号的多路径噪声水平优于北斗二号系统卫星,且未发现与高度角相关的系统偏差,B1C受多路径及噪声的影响更为显著;不同信号组合的GFIFP序列都呈现出与卫星相关的周期性系统误差,峰值约为2 cm。对BDS-3卫星采用“一步法”精密定轨,分别采用B1I&B3I与B1C&B2a的双频无电离层组合,使用轨道边界不连续性以及卫星激光测距进行轨道精度检核,结果表明,在可用观测数少于B1I&B3I的情况下,B1C&B2a解算的轨道精度达到与B1I&B3I相当的水平,轨道径向的内符合精度分别为6.1 cm、6.6 cm。

关键词：北斗三号观测值质量分析无几何无电离层组合精密定轨

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北斗三频伪距相关随机模型单站建模方法

测绘学报 2016年第S2期45卷 165-171页

作者：黄令勇吕志平吕浩宫轶松地理信息工程国家重点实验室中国天绘卫星中心信息工程大学地理信息学院 31002部队

为了提供可靠的伪距随机模型,基于3个线性无关的北斗三频伪距/载波无几何无电离层(GIF)组合,研究了一种利用单站数据估计北斗三频伪距相关随机模型算法。该算法首先利用低阶多项式对GIF组合进行拟合,以尽可能消除非伪距噪声以外的其他... 详细信息

为了提供可靠的伪距随机模型,基于3个线性无关的北斗三频伪距/载波无几何无电离层(GIF)组合,研究了一种利用单站数据估计北斗三频伪距相关随机模型算法。该算法首先利用低阶多项式对GIF组合进行拟合,以尽可能消除非伪距噪声以外的其他常数和误差,然后利用多元线性回归分析实现对3个线性无关的GIF组合随机噪声同时建模,最后再由线性组合关系变换得到原始北斗三频伪距相关随机模型。经北斗三频实测数据验证结果表明,该算法可实现北斗非差三频伪距相关随机模型的单站解算,有利于为导航定位以及完好性监测提供精准随机模型。

关键词：伪距相关随机模型北斗三频无几何无电离层组合

一种基于BDS-3四频数据的周跳探测与修复方法

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大地测量与地球动力学 2022年第7期42卷 728-733页

作者：吕震王振杰聂志喜徐晓飞张远帆中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院青岛市266580

为充分发挥BDS-3四频观测信息的优势,提出一种周跳探测与修复方法。首先对无几何相位组合和无几何无电离层组合系数进行优选,联合3个无几何相位组合和1个无几何无电离层组合对不同周跳进行探测,然后使用最小二乘法估计周跳浮点解,最后采... 详细信息

为充分发挥BDS-3四频观测信息的优势,提出一种周跳探测与修复方法。首先对无几何相位组合和无几何无电离层组合系数进行优选,联合3个无几何相位组合和1个无几何无电离层组合对不同周跳进行探测,然后使用最小二乘法估计周跳浮点解,最后采用LAMBDA方法进一步得到周跳整数解。经过BDS-3四频观测数据验证可知,本文方法可有效、快速地识别各类周跳,并对其进行修复。

关键词：四频数据周跳探测与修复无几何相位组合无几何无电离层组合

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陆态网络数据的北斗观测值特性分析

测绘科学 2016年第1期41卷 33-38页

作者：王广兴赵齐乐戴志强李晓涛郭向欣武汉大学卫星导航定位技术研究中心武汉430079 武汉大学测绘学院武汉430079

为了进一步分析北斗卫星观测值的相关特性,文章对比北斗卫星与GPS卫星、以及不同类型北斗卫星之间观测值特性的差异,提出了用站间差分考察伪距多路径组合和GFIF组合观测值的方法。陆态网络数据实验结果显示,北斗卫星B1频率观测值的信噪... 详细信息

为了进一步分析北斗卫星观测值的相关特性,文章对比北斗卫星与GPS卫星、以及不同类型北斗卫星之间观测值特性的差异,提出了用站间差分考察伪距多路径组合和GFIF组合观测值的方法。陆态网络数据实验结果显示,北斗卫星B1频率观测值的信噪比最低;高度角较低时,北斗卫星伪距多路径组合绝对值和离散度均较大,约为1.5m,且IGSO和MEO卫星的伪距多路径组合值随高度角增大而明显降低;北斗GEO和IGSO卫星的相位GFIF组合有日周期性,变化范围约为±2cm,伪距GFIF组合的变化范围可达±2m;站间差分可明显减弱伪距多路径组合的变化趋势和相位GFIF组合的周期性,表明这两个组合中可能包含与卫星相关的误差,为北斗观测数据误差处理提供参考。

关键词：北斗 GNSS 信噪比多路径无几何无电离层组合高度角硬件延迟

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北斗三频消电离层组合周跳探测方法研究

测绘科学 2018年第5期43卷 121-126,137页

作者：庄文泉王利范丽红李毓照中国地震局第二监测中心西安710054 长安大学地质工程与测绘学院西安710054 国家测绘地理信息局第一大地测量队西安710054

为了实现在电离层活跃期对北斗三频观测值的周跳探测,在分析北斗三频观测值特性的基础上,推导并提出一种无几何无电离层组合周跳探测新方法,针对该方法存在不敏感周跳的问题,结合二次历元间差分的无几何相位组合法,对北斗三频观测数据... 详细信息

为了实现在电离层活跃期对北斗三频观测值的周跳探测,在分析北斗三频观测值特性的基础上,推导并提出一种无几何无电离层组合周跳探测新方法,针对该方法存在不敏感周跳的问题,结合二次历元间差分的无几何相位组合法,对北斗三频观测数据进行周跳探测。并利用电离层高度活跃时期的观测数据对该方法进行验证,实验结果表明,该方法可以在强电离层影响下探测0~4周的小周跳,可考虑将其应用到北斗三频实时导航定位的周跳处理中。

关键词：三频数据周跳探测无几何无电离层组合无几何相位组合

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北斗三频中长基线模糊度解算研究

大地测量与地球动力学 2017年第8期37卷 824-829页

作者：冯存永黄令勇董海政周茜健 61243部队地理信息工程国家重点实验室中国天绘卫星中心信息工程大学地理空间信息学院

在推导TCAR模型基础上,研究制约TCAR快速固定中长基线模糊度的影响因素,提出一种基于三频无几何无电离层组合快速解算中长基线模糊度的新方法。然后利用北斗观测数据进行验证分析,TCAR算法能够解决北斗短基线模糊度快速固定问题,而新方... 详细信息

在推导TCAR模型基础上,研究制约TCAR快速固定中长基线模糊度的影响因素,提出一种基于三频无几何无电离层组合快速解算中长基线模糊度的新方法。然后利用北斗观测数据进行验证分析,TCAR算法能够解决北斗短基线模糊度快速固定问题,而新方法可以实现中长基线模糊度的快速、准确固定。

关键词：三频模糊度解算长基线 TCAR 无几何无电离层组合

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一种改进的中长基线三频模糊度解算方法研究

大地测量与地球动力学 2016年第7期36卷 581-585页

作者：刘卫华吴江飞栗广才赵才新常岑信息工程大学地理空间信息学院郑州市科学大道62号450001

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。

关键词： TCAR 北斗三频模糊度解算无几何无电离层组合噪声标准差

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GNSS三频精密定位数据处理方法研究

GNSS三频精密定位数据处理方法研究

作者：李金龙解放军信息工程大学

学位级别：硕士

现代化后的GPS、欧洲的Galileo以及中国的COMPASS等全球卫星导航系统都将播发三个以上频率的卫星导航信号,将给GNSS精密定位应用带来极大优势。本文围绕GNSS三频精密定位数据处理方法展开研究,重点研究了三频组合观测量理论、周跳探测... 详细信息

现代化后的GPS、欧洲的Galileo以及中国的COMPASS等全球卫星导航系统都将播发三个以上频率的卫星导航信号,将给GNSS精密定位应用带来极大优势。本文围绕GNSS三频精密定位数据处理方法展开研究,重点研究了三频组合观测量理论、周跳探测与修复方法、三频模糊度解算方法等内容,论文的主要成果概括如下: 1、对三频组合观测量理论进行了深入研究,提出了基于线性组合系数的整数线性变换来求解最优整系数组合观测量的方法,并得出以下结论:(1)具有长波长、弱电离层延迟影响的噪声最优超宽巷和宽巷组合观测量的组合系数之和应等于0;(2)电离层延迟影响系数和噪声放大系数均较小的窄巷组合观测量的组合系数之和应等于1;(3)具有长波长且噪声放大系数较小的超宽巷、宽巷组合观测量,其以周为单位的电离层延迟影响系数随组合系数之和的增大而增大,约为组合系数之和的12倍。 2、对常用实系数组合观测量的误差特性进行了分析,给出了几种常用实系数组合观测量的最优组合系数的求解方法。 3、对基于三频组合观测量探测与修复周跳的方法进行了研究,推导了伪距相位组合探测周跳的阈值,并从提高周跳确定成功率出发,给出了最优伪距相位组合选取的标准和方法。分析了三频情况下周跳实时修复的能力,结果表明:在历元间电离层延迟变化可忽略的情况下,即使伪距噪声标准差为3 m仍然可以实时修复周跳,而在需要估计历元间电离层延迟变化的情况下,即使伪距噪声标准差仅为0.3 m也不可能修复全部周跳。 4、对双频CIR方法和三频CIR方法模糊度解算的误差影响因素进行了对比分析,结果表明:短基线情况下,双频CIR方法单历元模糊度解算成功率不高的主要原因在于第一步宽巷模糊度解算成功率不高,而三频CIR方法在伪距和宽巷组合观测量之间增加了一个用于过渡的超宽巷组合观测量,从而提高了宽巷模糊度单历元解算成功率,使三频CIR方法可用于短基线情况下的模糊度实时解算。 5、针对中长基线窄巷模糊度的快速解算问题,提出了基于三频无几何无电离层组合观测量模糊度分解来解算中长基线窄巷模糊度的方法,并证明:使用所有组合系数之和为零的超宽巷、宽巷模糊度来估计窄巷模糊度是等价的。最后给出了一种无几何无电离层延迟影响的中长基线模糊度解算方案,可在较短时间内实现中长基线模糊度的快速解算。 6、初步分析了双差残余对流层延迟误差对GNSS相对定位精度的影响,结果表明:短基线、小高差情况下,估计天顶对流层延迟参数反而会降低定位精度,而在大高差情况下,估计天顶对流层延迟参数能显著改善高程分量的精度。

关键词： GNSS 最优组合无几何无电离层组合周跳探测与修复无几何模式模糊度解算无几何无电离层模糊度解算方案相对定位