gnss 单历元双差整周模糊度快速确定方法

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多频GNSS单历元模糊度解算方法

多频GNSS单历元模糊度解算方法

多频GNSS单历元模糊度解算方法
李毓照
【期刊名称】《测绘学报》
【年(卷),期】2024(53)4
【摘要】全球导航卫星系统(GNSS)是城市环境下智能交通、自动驾驶等领域快速获取精确位置信息的主要手段,而GNSS相对定位作为城市环境下实现实时(单历元)精密定位的主要方式之一,其关键在于整周模糊度的快速可靠固定。

目前,各GNSS 系统均可实现多频信号的播发,对于三频GNSS模糊度解算方法已有广泛的研究与应用,但随着BDS-3公开提供5个频点的观测数据,研究如何解决多频(四频、五频)GNSS模糊度的快速解算。

【总页数】1页(P775-775)
【作者】李毓照
【作者单位】兰州交通大学测绘与地理信息学院
【正文语种】中文
【中图分类】P228
【相关文献】
1.单频单历元短基线GPS整周模糊度解算的比较
2.单频较少历元下GPS整周模糊度的快速解算
3.一种单频单历元BDS/GPS组合整周模糊度解算方法
4.地基伪卫星单历元三频组合逐级模糊度解算方法
5.一种单频单历元GPS整周模糊度的解算方法
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整周模糊度的确定

整周模糊度的确定

整周模糊度的确定确定整周未知数,是基于载波相位测量进行相对定位,必需解决的另一个关键问题。

精确和快速地求解整周未知数,对于确保相对定位的高精度,提高作业效率,开拓高精度动态定位新方法,都是极其重要的。

确定整周未知数的方法许多,若按解算所需时间的长短区分,可分为经典静态相对定位法和快速解算模糊度(整周未知数)法,而快速解算模糊度法又包括交换天线法,P码双频法、滤波法,搜寻法和模糊函数法等等;若按确定整周未知数时gps接收机的运动状态区分,又可分为静态法和动态法。

上述各种快速解算法皆属于静态法的范畴。

所谓动态法,就是GPS接收机在运动状态中完成求解整周未知数,它是实施高精度实时动态定位的基础。

一、经典静态相对定位法确定整周未知数这种方法是将作为待定的未知参数,在基线平差中与其它未知参数(如δXi、δYi、δZi等)一并求解的方法。

一般是由载波相位观测值组成双差分观测方程式,并进行方程式线性化,得到双差分误差方程式,则该方程式中包含有待定测站三个坐标改正数δXi、δYi、δZi和整周未知数的线性组合这四个未知数[此处]。

只要在已知测站和待定测站上同步观测不少于4颗卫星,则可平差解出整周未知数。

用这种方法一般需观测较长时间(几非常钟至几小时),但解算的精度最高,常用于静态相对定位中,尤其是用于长距离相对定位中。

在平差计算中,依据对的取值方式不同,可分为“整数解”(固定解)和“实数解”(浮动解)两种。

整数解是利用应当是整数的特性[也应为整数],将解得的▽▽N(t0)值进行凑整(凑成最接近的整数),然后将凑整后的作为已知量再代入双差分误差方程,重新平差,解算待定测站坐标改正数。

这种方法,只有当观测误差和外界误差对观测值影响较小,解得的比较接近整数的状况下才有效,此时,它可以提高解算结果的精度。

整数解常用于四、五十公里以下的基线的相对定位。

实数解当联测基线较长时,某些外界误差(如大气折射误差、卫星星历误差等)对基线两端点观测值的影响差别较大(即相关性不强),这时,在两测站间求差分时,就不能较好地消退或减弱其影响,它们在基线平差解算中将被汲取进待定测站坐标改正数和整周未知数中,这样解算出来的整周未知数一般偏离整数值较远,且其精度较低,误差可能大于半周,这时,我们不再考虑的整数特性,而取其实际解算值―实数解。

GNSS测量中常见误差源及其校正方法

GNSS测量中常见误差源及其校正方法

GNSS测量中常见误差源及其校正方法导语:全球卫星导航系统(GNSS)已经成为现代测量和定位领域中不可或缺的技术工具。

然而,由于各种因素的干扰,GNSS测量结果可能会出现误差。

本文将讨论一些常见的GNSS测量误差源以及相应的校正方法。

一、信号传播误差在GNSS测量中,信号从卫星到接收机的传播过程中会受到大气层、多径效应等因素的影响,从而引入误差。

其中,大气层误差是最主要的误差源之一。

大气层中的水蒸气、电离层密度等因素会影响信号的传播速度和路径,进而引起测量结果的偏差。

校正大气层误差的方法包括双频差分测量和大气层模型计算。

二、钟差误差GNSS卫星上的原子钟是精确度非常高的,但是由于各种因素的影响,例如温度、空间辐射等,钟差误差仍然无法避免。

钟差误差会导致接收机收到的卫星信号的到达时间产生偏差,进而影响测量结果的准确性。

为了校正钟差误差,常见的方法是利用双频差分测量或者接收机内部的钟差模型进行补偿。

三、多路径误差多径效应是由于信号在传播过程中,同时经过直射路径和反射路径,造成接收机接收到多个信号,从而引起测量结果偏差的现象。

这种误差特别突出在城市环境或者山区等多反射面的地形中。

为了解决多路径误差,一种常见的方法是使用反射面特征分析技术,提高接收机的可靠度和抗干扰能力。

四、动态误差GNSS测量的准确性在很大程度上取决于接收机和测量对象的相对运动状态。

动态误差主要来自于运动的加速度、速度等变化过程中引起的信号多普勒效应、载波缺失等问题。

对于动态误差的校正,可以通过使用惯性测量单元(IMU)配合GNSS仪器进行联合定位,从而提高定位的精度和稳定性。

五、卫星几何误差卫星几何误差是由于卫星的位置分布、卫星与接收机的相对位置等因素引起的。

当卫星几何配置良好时,测量误差较小,但当卫星分布较差或者接收机与卫星的角度较小时,测量误差将增大。

为了解决卫星几何误差问题,可以通过使用多频多系统的GNSS接收机,提高系统的可靠性。

gnss整周模糊求解原理

gnss整周模糊求解原理

gnss整周模糊求解原理GNSS integer ambiguity resolution is a critical process used to improve the accuracy of satellite positioning systems. It involves resolving the unknown integer ambiguities that arise when using carrier phase measurements in GNSS receivers. By resolving these ambiguities, it is possible to achieve centimeter-level accuracy in positioning, making it a crucial step in applications such as surveying, precision agriculture, and autonomous vehicle navigation.GNSS整周模糊求解是一种用于提高卫星定位系统准确性的关键过程。

它涉及解决在GNSS接收机中使用载波相位测量时产生的未知整数模糊。

通过解决这些模糊,可以实现厘米级的定位精度,这在测量、精密农业和自主车辆导航等应用中是一个至关重要的步骤。

The principle behind GNSS integer ambiguity resolution lies in the fact that carrier phase measurements contain both the integer and fractional parts of the distance between the receiver and the satellites. The integer part represents the number of full cycles of the carrier wave, while the fractional part represents the remaining distance within a cycle. By resolving the integer ambiguities, it ispossible to accurately determine the number of full cycles between the receiver and the satellites, thereby improving the overall positioning accuracy.GNSS整周模糊求解的原理在于载波相位测量包含接收机与卫星之间距离的整数和小数部分。

惯导辅助GNSS整周模糊度快速固定

惯导辅助GNSS整周模糊度快速固定

惯导辅助GNSS整周模糊度快速固定姜冬致;陶庭叶;朱新宇【摘要】为了实现高精度全球定位系统(global positioning system,GPS)动态相对定位,文章根据惯性导航系统(inertial navigation system,INS)短时间内精度较高,不易受到外界干扰的特点,提出使用INS输出的位置信息辅助确定整周模糊度算法.在分析INS精度的基础上,利用INS辅助确定模糊度,比较恢复整周模糊度所需要的时间,评估加入INS对固定整周模糊度的帮助.实验结果表明,如果出现短时间的信号失锁,在INS的辅助下,固定模糊度所需要的时间可以被大幅度缩短;当信号失锁持续2s内时,整周模糊度可以被瞬时恢复.【期刊名称】《合肥工业大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(041)009【总页数】6页(P1238-1243)【关键词】全球卫星导航系统(GNSS);整周模糊度;惯性导航系统(INS);动态相对定位【作者】姜冬致;陶庭叶;朱新宇【作者单位】合肥工业大学土木与水利工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学土木与水利工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学土木与水利工程学院,安徽合肥 230009【正文语种】中文【中图分类】P228.49全球卫星导航系统(global navigation satellite system,GNSS)能为地面、海洋、空间中的用户提供精确的速度、定位、时间信息[1]。

利用载波相位观测值进行全球定位系统(global positioning system,GPS)动态相对定位是获得用户准确位置的主要手段。

进行载波相位动态相对定位时,只要能正确确定整周模糊度,就可以获得高精度定位结果。

然而,由于动态定位中的待定点处于运动状态,其坐标将随着时间的变化而变化,因此必须按历元逐个解算,但此时未知数的个数总是多于方程的个数,故方程总是秩亏的。

解决上述问题的关键在于确定整周模糊度,使其成为已知值[2]。

GNSS技术在大地测量中的精度评估方法

GNSS技术在大地测量中的精度评估方法

GNSS技术在大地测量中的精度评估方法引言全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)已经成为现代大地测量中不可或缺的工具。

GNSS技术通过接收来自卫星的信号,可以实现对地球上任意位置的准确定位和测量。

然而,由于各种环境和技术因素的影响,GNSS 测量的精度会受到一定程度的限制。

本文将探讨在大地测量中评估GNSS技术精度的方法。

1. 验证基线精度在使用GNSS进行测量之前,需要首先进行基线验证。

基线是指两个或多个GNSS接收器之间的距离。

准确地验证基线的精度对于后续的测量工作至关重要。

通常可以采用制定测量任务并进行GNSS观测的方法来验证基线的精度。

在观测过程中,需要注意选择适当的观测时间和观测环境,以减少多路径干扰和其他误差的影响。

通过对已知基线进行测量,可以评估GNSS测量的准确性和精度。

2. 数据处理方法GNSS数据的处理方法对于评估其精度至关重要。

常用的数据处理方法包括单点定位、差分定位和无照片法等。

单点定位是最简单的定位方法,仅使用一个GNSS接收器进行测量。

差分定位则是通过比较基准站和移动站之间的差异来消除大气误差和钟差等因素的影响。

无照片法则通过将GNSS数据与其他测量数据进行组合,提高定位的精度。

3. 精度评估指标在对GNSS技术进行精度评估时,常用的指标包括水平精度、垂直精度和时间精度。

水平精度是指GNSS测量结果在水平方向上的精度;垂直精度则是指在垂直方向上的精度;时间精度则是指GNSS测量结果的时间精度。

通过计算这些指标,可以对GNSS技术在大地测量中的准确性进行评估。

4. 精度评估工具为了方便对GNSS技术的精度进行评估,现有很多精度评估工具可供选择。

其中一种常用的工具是GNSS网络RTK(Real-Time Kinematic)解算软件。

这种软件可以实时计算接收器位置,并显示精度评估结果。

另外,还有一些GNSS精度评估软件可以对大量的GNSS数据进行分析和处理,比如Geomatica和GNSS Data Manager等。

《GNSS定位基本原理》整周未知数

《GNSS定位基本原理》整周未知数

待 定 参
整 数 解ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ


~

典 方 法
实 数 解
实数解(浮动解)
• 当基线较长(>30km)时,由于测站间各种 误差的相关性差,求差后,误差消除得不完 善,解算的基线向量和整周未知数的精度低, 此时再将整周未知数固定为整数无实际意义, 只是徒劳而已,所以通常将实数解作为最终 解,也称为浮动解
第二部分
• 由于各种误差的影响,平差求得的整周未知数往 往不是整数,而是实数
• 对于短基线(<30km),测站间误差的相关性强, 求差后可使误差大大削弱
• 同时较长时间的静态观测,观测卫星的几何分布 会产生较大的变化,因此能以较高的精度求定整 周未知数
• 确定办法是将其四舍五入,凑整为最接近的整数
整周未知数N0的确定方法
快速定位中常用的方法
快速定位中常用的方法
确定整周未知数的方法
1 号点
• 已知基线法 • 交换天线法
走走停停法 (Stop and Go)
快速静态定位法
• 快速模糊度解算 法(FARA)
基准站 电站
流动站
谢谢观看
待定参数法-经典方法
• 建立双差观测方程,将其作为基线 向量平差中的待定参数,与其他参 数一并求解
整周未知数N0的确定方法
按基线长度不同, 一般采取两种取值方法:
1)整数解: 短基线测量
2)实数解: 长基线测量
整周未知数N0的确定方法
待 定 参
整 数 解


~

典 方 法
实 数 解
整数解 (固定解)
《坐标系统与时间系统》
GNSS定位基本原理-
整周模糊度的确定

gnss模糊度解算 -回复

gnss模糊度解算 -回复

gnss模糊度解算-回复GNSS模糊度解算是一种关键的技术,用于全球导航卫星系统(GNSS)的精密定位和导航。

GNSS是一种卫星导航系统,由多个卫星和地面接收器组成,可以提供全球范围内的位置信息和导航服务。

模糊度解算是通过处理卫星信号的特征,精确测量GNSS接收器与卫星之间的距离,从而实现更准确的定位和导航功能。

为了更好地了解GNSS模糊度解算,可以按照以下步骤进行回答:1. GNSS基本原理:- 卫星发射精确的时钟信号,地面接收器接收到这些信号;- 地面接收器接收多颗卫星的信号,并测量接收器与每颗卫星之间的距离;- GNSS接收器通过测量到的距离来计算出自己的位置。

2. GNSS模糊度问题:- GNSS接收器测量到的卫星距离是伪距,包含了卫星发射信号时钟误差和接收器时钟误差;- 这些误差会导致距离测量的不精确,进而影响定位和导航精度;- GNSS模糊度问题是指无法准确测量到卫星与接收器之间的整数倍波长距离。

3. 解决GNSS模糊度的方法:- 单差解:通过引入额外的观测量,如不同接收器之间的差分观测,可以消除一部分模糊度;- 双差解:利用两组差分观测值,可以进一步提高模糊度的解算精度;- 三差解:通过利用三组差分观测值,可以进一步提高解算精度;- 多差解:利用多个接收器和多组差分观测值,可以更准确地解算模糊度。

4. 整周模糊度解算:- 整周模糊度是指卫星与接收器之间整数倍波长距离的模糊度;- 整周模糊度解算通常需要借助外部信息,如接收器位置固定、基准站数据等;- 常用的解算方法包括:整周模糊度固定、宽巷模糊度抗差估计等。

5. 小数模糊度解算:- 小数模糊度是指卫星与接收器之间非整数倍波长距离的模糊度;- 小数模糊度解算通常利用差分载波相位观测值;- 常用的解算方法包括:整数化解算方法、变换算法等。

6. GNSS模糊度解算的研究进展:- 随着GNSS技术的不断发展,模糊度解算方法也在不断创新和改进;- 新的解算方法,如基于波束形成的解算方法、基于多频率观测的解算方法等,能够提高解算精度和鲁棒性;- 同时,应用GNSS模糊度解算的领域也在不断扩展,如高精度测量、时空同步、航空航天等。

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gnss 单历元双差整周模糊度快速确定方法
全球导航卫星系统(GNSS)在现代定位技术中发挥着重要作用。

在GNSS数据处理中,单历元双差整周模糊度的快速确定是提高定位精度和效率的关键。

本文将详细介绍一种gnss单历元双差整周模糊度的快速确定方法。

一、背景介绍
GNSS定位技术通过测量卫星信号传播时间来确定接收机的位置。

在静态相对定位中,双差模型被广泛应用以消除接收机钟差、卫星钟差以及大气延迟等误差。

然而,在双差模型中,整周模糊度的确定仍然是一个挑战。

单历元双差整周模糊度快速确定方法可以有效提高定位效率和精度。

二、单历元双差整周模糊度快速确定方法
1.数据预处理
在进行单历元双差整周模糊度确定之前,需要对原始观测数据进行预处理。

主要包括:
(1)数据清洗:去除异常值、周跳等影响定位精度的数据。

(2)卫星选择:选择合适的卫星,确保卫星几何分布良好。

(3)基线向量解算:根据卫星位置和接收机位置,计算基线向量。

2.双差观测模型
双差观测模型可以表示为:
[ Delta lambda_{AB} = frac{f}{c} left( Delta
ho_{AB} + Delta N_{AB}
ight) ]
其中,$Delta lambda_{AB}$表示双差载波相位观测值;$f$表示载波频率;$c$表示光速;$Delta
ho_{AB}$表示双差几何距离;$Delta N_{AB}$表示双差整周模糊度。

3.单历元双差整周模糊度确定
单历元双差整周模糊度确定的关键在于快速求解$Delta N_{AB}$。

以下为具体方法:
(1)利用预处理后的数据,构建双差观测方程。

(2)采用高斯-牛顿迭代法求解整周模糊度。

(3)在迭代过程中,引入模糊度固定策略,如LAMBDA方法。

(4)当整周模糊度的解算精度满足要求时,停止迭代。

4.精度分析
为验证单历元双差整周模糊度快速确定方法的精度,可以采用以下指标:(1)均方根误差(RMSE):评价定位结果的精度。

(2)收敛速度:评价整周模糊度求解的效率。

三、结论
本文介绍了一种gnss单历元双差整周模糊度快速确定方法。

通过数据预处理、双差观测模型构建、单历元整周模糊度求解和精度分析等步骤,该方法可以有效提高GNSS定位的精度和效率。

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