改進(jìn)CIR算法在BDS長(zhǎng)基線模糊度解算中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-06-25 09:38
長(zhǎng)基線條件下,測(cè)站間空間相關(guān)性弱,電離層、對(duì)流層延遲經(jīng)過(guò)雙差并不能很好地消除,致使CIR方法在長(zhǎng)基線條件下解算模糊度成功率較低。本文通過(guò)BDS三頻組合選擇長(zhǎng)波長(zhǎng)、弱電離層組合改進(jìn)寬巷組合系數(shù),選取(-1,-5,6)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的寬巷組合(0,-1,1),選擇弱電離層幾何相位組合(4,-5,2)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的窄巷組合(0,0,1),并通過(guò)將多頻點(diǎn)的偽距觀測(cè)值和確定了模糊度的寬巷相位觀測(cè)值線性組合消除電離層延遲一階項(xiàng)。通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析,本文提出的算法能夠有效解算超寬巷、寬巷模糊度,提高模糊度解算成功率。
【文章來(lái)源】:測(cè)繪通報(bào). 2020,(10)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
BDSCIR算法模糊度解算成功率
6.708表1中,(a,b,c)表示組合系數(shù);Ip表示電力層放大系數(shù);λabc表示組合后載波波長(zhǎng);Eabc表示組合后噪聲放大系數(shù)。2.2載波相位平滑偽距本文采用Hatch濾波,通過(guò)相位平滑偽距,消除電離層一階項(xiàng)的影響。ρ珓pt=1jρpj+1-1j()(ρ珓pt-1+λΔφpj,j-1)(12)式中,ρ珓pt表示p衛(wèi)星在j歷元時(shí)刻的偽距平滑值;ρpj表示p衛(wèi)星在j歷元時(shí)刻的偽距觀測(cè)值;Δφpj,j-1表示j歷元與j-1歷元時(shí)刻的載波相位差[13-15]。改進(jìn)的CIR算法總體流程如圖2所示。圖2改進(jìn)的CIR算法技術(shù)路線67測(cè)繪通報(bào)2020年第10期
的采樣站點(diǎn)信息和采樣數(shù)據(jù)分別如下。采樣站點(diǎn):Station502013,采樣數(shù)據(jù):502013154s.13O502013154s.13C;采樣站點(diǎn):Station502444,采樣數(shù)據(jù):502444154s.13O502444154s.13C。試驗(yàn)中,選取觀測(cè)時(shí)段11:00—14:20共1200個(gè)歷元數(shù)據(jù),采用CIR方法解算雙差載波觀測(cè)值模糊度。觀測(cè)文件中,兩個(gè)觀測(cè)站同時(shí)觀測(cè)到的衛(wèi)星有7顆,PRN號(hào)分別是1、2、3、4、6、8、10,其中C01、C02、C03、C04為GEO衛(wèi)星,C06、C08、C10為IGSO衛(wèi)星。選取測(cè)站502013為基準(zhǔn)站,C03為基準(zhǔn)星,解算雙差模糊度,得到C02—C03的雙差模糊度,如圖3所示。圖3CIR算法長(zhǎng)基線模糊度解算偽距和相位組合雙差可以消除或削弱電離層、對(duì)流層及軌道誤差的影響,但這種消除或削弱的程度與基線的長(zhǎng)度有很大關(guān)系。隨著基線長(zhǎng)度的增加,衛(wèi)星星歷誤差、電離層、對(duì)流層誤差的殘余影響將越來(lái)越顯著。由圖3可知,CIR算法在求解長(zhǎng)基線模糊度過(guò)程中,第一步解算超寬巷模糊度成功率最高,浮點(diǎn)解波動(dòng)范圍較小,大部分歷元取整后的模糊度與真值相等;第二步解算寬巷模糊度時(shí)成功率有所下降,固定后的模糊度會(huì)出現(xiàn)多值情況;第三步解算窄巷模糊度時(shí)成功率明顯下降,出現(xiàn)0~4周的誤差。由此可知CIR算法在解算長(zhǎng)基線模糊度浮點(diǎn)解時(shí),最后一步的窄巷模糊度成功率很低,固定后的模糊度未必為真實(shí)模糊度。因此要實(shí)現(xiàn)CIR算法長(zhǎng)基線模糊度解算,必須對(duì)電離層、觀測(cè)噪聲殘差進(jìn)行改正。3.2改進(jìn)長(zhǎng)基線CIR模糊度解算試驗(yàn)由圖3可知,在長(zhǎng)基線條件下,由于測(cè)站間空間相關(guān)性弱,電離層延遲和對(duì)流層延遲經(jīng)過(guò)雙差并不能很好地消除,致使CIR方法在長(zhǎng)基線條件下解算模糊度成功率較低,對(duì)窄巷組合的影響尤為明顯。利用BDS三頻組合優(yōu)勢(shì)選取(-1,-5,6)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的(0,-1,1)寬巷組合,選擇弱電
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]相位平滑偽距輔助GNSS三頻非差數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)周跳探測(cè)與修復(fù)[J]. 孟令東,陳俊平,王解先,張益澤. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(03)
[2]北斗中長(zhǎng)基線三頻模糊度解算的自適應(yīng)抗差濾波算法[J]. 高揚(yáng)駿,呂志偉,周朋進(jìn),賈錚洋,張倫東,叢佃偉. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2019(03)
[3]基于部分模糊度解算的BDS/GPS組合RTK算法[J]. 劉偉,李長(zhǎng)庚,滿小三. 測(cè)繪工程. 2018(09)
[4]COMPASS三頻數(shù)據(jù)線性組合優(yōu)化選取分析[J]. 劉國(guó)超,黃張?jiān)?徐秀杰,馮劍橋. 測(cè)繪工程. 2014(09)
[5]一種適用于長(zhǎng)基線的改進(jìn)CIR算法[J]. 劉增軍,彭競(jìng),呂志成,歐鋼. 國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
[6]載波相位平滑偽距算法研究與精度分析[J]. 隋葉葉,楊小江,柳濤. 電子設(shè)計(jì)工程. 2013(08)
[7]基于最優(yōu)組合的長(zhǎng)基線網(wǎng)絡(luò)RTK三頻載波模糊度快速解算[J]. 鄧健,潘樹(shù)國(guó),王勝利. 中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(05)
[8]利用改進(jìn)的相位平滑偽距公式求解網(wǎng)絡(luò)RTK寬巷模糊度方法研究[J]. 王偉亮,高成發(fā),潘樹(shù)國(guó). 測(cè)繪通報(bào). 2012(04)
[9]TCAR/MCAR方法在不同距離基線模糊度求解中的應(yīng)用[J]. 伍岳,付小林,李海軍,柳景斌. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2007(02)
碩士論文
[1]GNSS多頻數(shù)據(jù)處理理論與方法研究[D]. 黃令勇.解放軍信息工程大學(xué) 2012
[2]GNSS三頻精密定位數(shù)據(jù)處理方法研究[D]. 李金龍.解放軍信息工程大學(xué) 2011
本文編號(hào):3248975
【文章來(lái)源】:測(cè)繪通報(bào). 2020,(10)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
BDSCIR算法模糊度解算成功率
6.708表1中,(a,b,c)表示組合系數(shù);Ip表示電力層放大系數(shù);λabc表示組合后載波波長(zhǎng);Eabc表示組合后噪聲放大系數(shù)。2.2載波相位平滑偽距本文采用Hatch濾波,通過(guò)相位平滑偽距,消除電離層一階項(xiàng)的影響。ρ珓pt=1jρpj+1-1j()(ρ珓pt-1+λΔφpj,j-1)(12)式中,ρ珓pt表示p衛(wèi)星在j歷元時(shí)刻的偽距平滑值;ρpj表示p衛(wèi)星在j歷元時(shí)刻的偽距觀測(cè)值;Δφpj,j-1表示j歷元與j-1歷元時(shí)刻的載波相位差[13-15]。改進(jìn)的CIR算法總體流程如圖2所示。圖2改進(jìn)的CIR算法技術(shù)路線67測(cè)繪通報(bào)2020年第10期
的采樣站點(diǎn)信息和采樣數(shù)據(jù)分別如下。采樣站點(diǎn):Station502013,采樣數(shù)據(jù):502013154s.13O502013154s.13C;采樣站點(diǎn):Station502444,采樣數(shù)據(jù):502444154s.13O502444154s.13C。試驗(yàn)中,選取觀測(cè)時(shí)段11:00—14:20共1200個(gè)歷元數(shù)據(jù),采用CIR方法解算雙差載波觀測(cè)值模糊度。觀測(cè)文件中,兩個(gè)觀測(cè)站同時(shí)觀測(cè)到的衛(wèi)星有7顆,PRN號(hào)分別是1、2、3、4、6、8、10,其中C01、C02、C03、C04為GEO衛(wèi)星,C06、C08、C10為IGSO衛(wèi)星。選取測(cè)站502013為基準(zhǔn)站,C03為基準(zhǔn)星,解算雙差模糊度,得到C02—C03的雙差模糊度,如圖3所示。圖3CIR算法長(zhǎng)基線模糊度解算偽距和相位組合雙差可以消除或削弱電離層、對(duì)流層及軌道誤差的影響,但這種消除或削弱的程度與基線的長(zhǎng)度有很大關(guān)系。隨著基線長(zhǎng)度的增加,衛(wèi)星星歷誤差、電離層、對(duì)流層誤差的殘余影響將越來(lái)越顯著。由圖3可知,CIR算法在求解長(zhǎng)基線模糊度過(guò)程中,第一步解算超寬巷模糊度成功率最高,浮點(diǎn)解波動(dòng)范圍較小,大部分歷元取整后的模糊度與真值相等;第二步解算寬巷模糊度時(shí)成功率有所下降,固定后的模糊度會(huì)出現(xiàn)多值情況;第三步解算窄巷模糊度時(shí)成功率明顯下降,出現(xiàn)0~4周的誤差。由此可知CIR算法在解算長(zhǎng)基線模糊度浮點(diǎn)解時(shí),最后一步的窄巷模糊度成功率很低,固定后的模糊度未必為真實(shí)模糊度。因此要實(shí)現(xiàn)CIR算法長(zhǎng)基線模糊度解算,必須對(duì)電離層、觀測(cè)噪聲殘差進(jìn)行改正。3.2改進(jìn)長(zhǎng)基線CIR模糊度解算試驗(yàn)由圖3可知,在長(zhǎng)基線條件下,由于測(cè)站間空間相關(guān)性弱,電離層延遲和對(duì)流層延遲經(jīng)過(guò)雙差并不能很好地消除,致使CIR方法在長(zhǎng)基線條件下解算模糊度成功率較低,對(duì)窄巷組合的影響尤為明顯。利用BDS三頻組合優(yōu)勢(shì)選取(-1,-5,6)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的(0,-1,1)寬巷組合,選擇弱電
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]相位平滑偽距輔助GNSS三頻非差數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)周跳探測(cè)與修復(fù)[J]. 孟令東,陳俊平,王解先,張益澤. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(03)
[2]北斗中長(zhǎng)基線三頻模糊度解算的自適應(yīng)抗差濾波算法[J]. 高揚(yáng)駿,呂志偉,周朋進(jìn),賈錚洋,張倫東,叢佃偉. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2019(03)
[3]基于部分模糊度解算的BDS/GPS組合RTK算法[J]. 劉偉,李長(zhǎng)庚,滿小三. 測(cè)繪工程. 2018(09)
[4]COMPASS三頻數(shù)據(jù)線性組合優(yōu)化選取分析[J]. 劉國(guó)超,黃張?jiān)?徐秀杰,馮劍橋. 測(cè)繪工程. 2014(09)
[5]一種適用于長(zhǎng)基線的改進(jìn)CIR算法[J]. 劉增軍,彭競(jìng),呂志成,歐鋼. 國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
[6]載波相位平滑偽距算法研究與精度分析[J]. 隋葉葉,楊小江,柳濤. 電子設(shè)計(jì)工程. 2013(08)
[7]基于最優(yōu)組合的長(zhǎng)基線網(wǎng)絡(luò)RTK三頻載波模糊度快速解算[J]. 鄧健,潘樹(shù)國(guó),王勝利. 中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(05)
[8]利用改進(jìn)的相位平滑偽距公式求解網(wǎng)絡(luò)RTK寬巷模糊度方法研究[J]. 王偉亮,高成發(fā),潘樹(shù)國(guó). 測(cè)繪通報(bào). 2012(04)
[9]TCAR/MCAR方法在不同距離基線模糊度求解中的應(yīng)用[J]. 伍岳,付小林,李海軍,柳景斌. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2007(02)
碩士論文
[1]GNSS多頻數(shù)據(jù)處理理論與方法研究[D]. 黃令勇.解放軍信息工程大學(xué) 2012
[2]GNSS三頻精密定位數(shù)據(jù)處理方法研究[D]. 李金龍.解放軍信息工程大學(xué) 2011
本文編號(hào):3248975
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