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1、2014年6月宇航计测技术Jun.,2014第34卷第3期JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementVol.34,No.3試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試文章编号:1000-7202(2014)03-0001-07中图分类号:P228.4文献标识码:A载波相位辅助的GPS动态单点定位算法综述1,2111,2陆晨曦李宏宇李闯冯克明(1.北京无线电计量测试研究所,北京100039;2.计量与校准技术重点实验
2、室,北京100039)摘要对载波相位辅助条件下应用于全球定位系统(GlobalPositioningSystem,GPS)动态单点定位的各种算法进行了综合分析与比较。首先简要介绍定位算法中的基本公式与观测模型;然后分别对周跳修复与滤波解算两部分所应用的各种算法进行详细介绍并比较其性能与适用范围;最后对尚待解决的问题及可能的发展方向进行了总结。关键词++载波相位GPS单点定位周跳修复导航解算ReviewofCarrier-basedSolutionAlgorithmsforGPSKineticPointNav
3、igation1,2111,2LUChen-xiLIHong-yuLIChuangFENGKe-ming(1.BeijingInstituteofRadioMetrologyandMeasurement,Beijing100039;2.ScienceandTechnologyonMetrologyandCalibrationLaboratory,Beijing100039)AbstractSolutionalgorithmsforGPSkineticpointnavigationwithcarrierpha
4、seareanalyzedandcomparedinthispaper.Thefundamentalformulasandobservationmodelsareintroducedfirstly.Thenthesolutionalgorithmsareillustratedandcomparedindetail,dividedintotwoparts,cycleslipcorrectionandsolutionfiltering.Theproblemstoberesolvedandpossiblerese
5、archingdirectionsareconcludedfinally.++KeywordsCarrierphaseGPSpointpositioningCycleslipcorrectionNavigationsolution1引言重锁导致的,使得相邻两个观测历元的相位观测量发生了大小未知的整周数跳变,并且在观测条件较提高定位精度和增强鲁棒性是导航定位领域的差或接收机动态较高的情况下会更频繁地产生。对两大研究方向,使用载波相位观测量是提高GPS定于周跳的处理一般都是先探测,进一步计算出周跳位精度的主要方
6、法之一,但相位观测量的引入也带来的大小,最后在原观测量中减去相应的数值就完成了新的问题。一方面其中不可避免包含地周跳而破了修复。为达到这一目的,国内外学者提出了很多坏观测量的可用性,必须修复;另一方面由于相位观算法,例如多项式拟合、观测量组合、小波变换,以及[1,2]测量的初始相位差是未知的,在解算时增加了新的未基于上述算法的衍生与混合等。虽然目前静态知数。因此在载波相位辅助条件下周跳修复算法与定位中的周跳问题已经得到了较好的解决,但在动滤波解算算法是定位算法的两个重要部分。态定位中仍然具有挑战性。周跳是由
7、接收机前端载波锁相环的短暂失锁又因为载波相位观测量是从数字通道部分的载波基金项目:中国博士后科学基金项目(2013M540121)·2·宇航计测技术2014年锁相环获取的,所以原始观测量中包含有未知的初示对应的不同卫星;ε———包含了观测噪声与其他始相位差。在相对定位中可以通过求双差消去其小误差量的修正残差。数部分使得需要求解的变成整数,这也是整周模糊式(1)中考虑了电离层的一阶项影响,已经能度这一叫法的由来。但在单点定位中无法保持整数满足动态定位的精度需求,精密定位中一般使用测[6]特性,因此相对定位中使
8、用的解模糊方法不再适用,绘领域的分析方法修正更高阶的影响。在设接而成为在解算时额外的待求未知数。尤其是在动态ii收机的坐标为(x,y,z),第i颗卫星坐标为(x,y,ss定位中因接收机的位置不断变化,往往通过滤波算zi),则ρ可是表示为si法求解,这种情况下就需要保证每个历元的观测方i2i2i2ρ=(x-x)+(y-y)+(z-z)+c·b(2)isss程数大于待估计量的个数,并且还要考虑算法的收式中:c———光
