周跳探测

摘要： 随着位置服务的发展,人们对定位精度的需求不断提升,目前智能手机定位精度仅为米级.2016年谷歌宣布允许开发者获取手机全球卫星导航系统(GNSS)原始观测数据,为研究手机GNSS高精度定位算法提供了支持.由于智能手机获取的伪距噪声较大,单纯利用伪距进行单点定位或伪距差分定位精度有限,很难达到较高精度.为此在对数据质量进行控制的基础上,利用智能终端输出的数据求解速度,作为初始解对坐标进行约束,并对测速的精度进行分析,组合伪距与载波进行差分定位.实验结果表明:测速精度约为10 cm/s,满足作为初始解参与解算的定位要求.静态仿动态测试结果收敛后平面精度为0.35 m,高程精度为0.59 m,动态测试结果平面精度为0.87 m,高程精度为1.09 m,总体定位结果可达分米级别.

摘要： 在GPS进行观测时,由于物体遮挡、电离层异样等因素导致卫星信号在短时间内出现一种失锁行为,导致误差过大,影响定位精度。为了解决这一问题,本研究利用MATLAB软件,根据双频码相组合法和电离层残差法的特点,对GPS载波相位观测值进行周跳探测,结果表明:此方法可以准确探测出人为加入的周跳。

摘要： 在GNSS测量工作中,临近的历元可能会出现连续的周跳情况,对定位的结果造成严重的影响。为提高定位结果的精度与可靠性,对周跳的探测修复一直是GNSS工作者需要解决的问题。GNSS观测过程中,原始观测值受观测环境的影响而易发生周跳现象,针对原始观测值,利用经典的相位/伪距组合法,结合粗差检验方法模型进行整体平差,处理载波相位观测值中存在的周跳,实现周跳值探测修复功能,为进行观测值周跳探测的预处理提供快速解决方法。通过设计仿真实验进行方法验证,处理结果显示:结合粗差检验法的周跳探测与修复在理论上正确可行,能够实现对模拟周跳的探测与修复,其中对观测值中2周以上的周跳具备较强的探测修复能力,且探测精度高,探测速度快,探测结果可靠,验证该方法的正确性、实用性和可靠性。

摘要： 为了构建一种适合北斗三号卫星(BDS-3)的周跳探测模型,本文对TurboEdit周跳探测方法进行改进,引入了自适应阈值模型,即使用观测序列均方根值和高度角分别构建MW(Melborne-Wubbena)组合法和无几何组合法自适应阈值模型。最后,采用BDS-3不同轨道卫星的观测数据,并添加10组周跳后进行探测实验。实验结果表明,使用自适应阈值模型相较于传统的阈值模型周跳探测精度有明显提升,并且在周跳误探上有显著改善。

摘要： 根据线性无关原理构造了两组无电离层组合系数,以保证两组组合系数没有共同的不敏感周跳项.采用数理统计和假设检验的原理得到了较为精确的两个组合周跳探测阈值,并验证了由此两个组合构成的周跳检验量对不敏感周跳的全覆盖.最后利用日本连续运行参考站(continuously operating reference stations,CORS)网中两个测站的实测观测数据对本文算法的精确性和实用性进行了验证计算.结果表明:算法能够有效地消除不敏感周跳对探测结果的影响,并能够实现对所有周跳的探测与修复.

摘要： 为了构建一种适合北斗三号卫星(BDS-3)的周跳探测模型,本文对TurboEdit周跳探测方法进行改进,引入了自适应阈值模型,即使用观测序列均方根值和高度角分别构建MW(Melborne-Wubbena)组合法和无几何组合法自适应阈值模型.最后,采用BDS-3不同轨道卫星的观测数据,并添加10组周跳后进行探测实验.实验结果表明,使用自适应阈值模型相较于传统的阈值模型周跳探测精度有明显提升,并且在周跳误探上有显著改善.

摘要： 在北斗高精度定位中,周跳的探测与修复是必不可少的一个环节.基于北斗三号卫星组网已趋于完善,文中系统地深入研究了北斗三号卫星周跳探测的理论与方法,主要介绍了组合观测值法(包括电离层残差法、相位减伪距法、M-W组合法)对北斗载波相位观测值周跳探测的理论基础.利用组合观测值法,以北斗三号卫星数据为例,对这三种方法的探测能力和效果进行了试验、分析与比较.

摘要： 提出了一种基于抗差Kalman滤波算法的单频BDS周跳探测方法.该方法以Kalman滤波算法为基础,构建了历元间差分观测值,使周跳以粗差的形式表现出来,并采用IGGⅢ等价权函数调整滤波增益矩阵实现抗差处理,从而达到准确探测周跳的目的.采用单频BDS实测数据对本方法进行验证,并以现有Kalman滤波方法作为对比.结果 表明,在无周跳情况下,Kalman滤波法预报残差序列中误差为0.140,抗差Kalman滤波法预报残差序列中误差为0.121,本方法对观测噪声的灵敏性更强;在加入多个具有不同特征的模拟周跳后,Kalman滤波法存在滤波多次初始化问题而不能探测出少量历元的连续周跳,本方法则实现了所有周跳的探测,准确率为100％,同时保证了滤波过程只需初始化1次.

摘要： 针对强电离层环境下周跳探测和修复的难点,文章联合电离层二次时间差(STPIR)以及基于宽巷组合的前后滑动窗口滤波方法进行周跳探测,两种方法均能有效减弱大磁暴条件对周跳探测的影响.采用优化的阈值设计,立即修复探测出的周跳从而得到实数解,然后取整得到整数周跳,并借鉴验后单位权中误差精度指标用于周跳修复准确性评价,该指标能够有效确保周跳修复的可靠性.实验结果表明即使在大磁暴条件下,该算法依然能够实现对模拟随机周跳有效地探测与修复,并且无不敏感周跳.

摘要： 从传统Turbo-Edit算法周跳探测原理出发,研究LG组合和MW组合对于GPS/BDS/GALILEO三系统周跳探测效果,并对周跳不敏感组合进行探究,验证了LG组合和MW组合具有较好的互补性.最后,为了减少对于周跳的误判,在分析实验数据的基础上,提出用小波变换对MW组合进行降噪处理,实验结果表明该方法能有效地减少观测噪声,以保证周跳探测的正确性.

摘要： GPS载波相位周跳探测是高精度定位所必须解决的关键问题,传统方法诸如相位伪距组合法无法探测1周以下小周跳,电离层残差法对双频同时发生相同的0.5周以下小周跳不灵敏,且无法探测双频以某些特定比例发生的周跳.为了弥补传统周跳检测方法的缺点,探索一种相对完善的周跳探测方法,本文在分析了周跳探测和一类支持向量机异常检测原理的基础上,提出了一种基于一类支持向量机的GPS双频载波相位周跳探测方法.该方法使用一定未发生周跳的历元做训练集,使用L1、L2相位伪距组合和电离层残差组合作为特征训练模型,并使用含有周跳的历元进行测试.通过仿真实验,证明本文方法通过参数优化可达到近似100%的检测率和低于3%的虚警率,且与传统的相位减伪距法和电离层残差法对比,既可探测1周以下小周跳,还可探测按一定比例发生在双频载波相位上的周跳.

摘要： 在传统的TurboEdit方法中,MW组合观测值的误差分析忽略了多路径误差和观测噪声的影响,但随着信号强度的降低,多路径误差与观测噪声会逐渐增大,在低信号强度时会影响到周跳探测的结果.本文通过引入一个与信号强度有关的加权系数K到周跳探测条件中,依据伪距测量误差相应地改变周跳探测的条件.实验结果表明,在低信号强度时可以探测出1～2周周跳.

摘要： 由于卫星信号被遮挡、低信噪比或接收机运动等原因,载波相位观测值较正常值会发生周跳.为解决这一问题,基于精密单点定位与惯导组合系统,提出了一种有效的惯导辅助周跳探测与修复方法.该方法基于无电离层(ionospheric free,IF)组合与宽巷(wide lane,WL)组合,利用惯导短时高精度信息代替伪距消除站星几何距离,结合历元间差、星间差等建立惯导辅助的IF组合模型和惯导辅助的WL组合模型.惯导辅助的IF组合模型不受电离层延迟影响,但无法探测特殊比例周跳,惯导辅助的WL组合模型波长较长,却无法探测双频等周周跳,两者的综合使用实现了优势互补.实验结果表明,该方法不仅能有效探测出各种大、小、双频等周和特殊比例周跳,而且在一定卫星信号中断时间内能实现周跳瞬时校正.

摘要： 全球导航卫星系统(GNSS)因为其可靠性强、可持续观测、精度高等优点成为了低轨卫星定轨的常用手段.为了获得理想定轨精度,必须对星载GNSS数据进行严格的预处理.针对星载GNSS数据观测噪声大、电离层误差变化剧烈的特点,提出了一种新的周跳探测与修复方法.该方法综合运用了宽巷组合和电离层组合:1)使用载波相位观测值对宽巷组合观测量进行平滑,以减弱伪距观测噪声的影响,提高宽巷周跳的探测修复能力.2)采用电离层组合的二次差作为观测量,减轻电离层误差的影响.实验结果表明,该方法对周跳的探测与修复成功率较高,尤其适用于星载GNSS数据的预处理.

摘要： 本文首先分析了目前应用最广泛的周跳探测方法,即无几何组合观测值探测周跳的方法,分析其精度后,提出了一种优化方案,实验验证了这一方案的可行性.同时,通过分析产生周跳的各种因素,针对这些影响因素设计实验,在不同观测环境下接收GNSS数据,然后使用优化的方案探测其周跳的发生情况,通过对周跳发生的时机和特点进行分析,发现,较低的卫星高度角、多路径误差、接收机的动态运动、信号的遮挡、GEO轨道等都可能会产生周跳,当这些影响因素共同作用于某一段观测时,发生周跳的可能性大大增加.

摘要： 针对目前常用周跳探测方法中存在的多值性、对特定周跳组合失效、准确性低等问题,本文提出一种使用多路径检测量探测与修复周跳的方法.新方法使用多路径跳变法确定各频点周跳初始值及宽巷周跳,然后联合使用电离层残差法探测与修复残余小周跳.实测数据分析表明,本文方法能够探测与修复文中全部周跳组合,并避免了传统周跳方法中多值性、对特定周跳组合失效等现象.

摘要： 概述了TurboEdit算法的基本原理,指出了算法对观测历元初始阶段小周跳不敏感的局限性,以及多项式拟合时模型系数的取舍问题.提出了基于BIC准则的双向TurboEdit算法,并采用GPS实测数据对改进方法进行实验分析.结果表明,改进算法可以有效解决原算法在初始历元阶段对小周跳不敏感的问题,且在周跳探测和修复应用中具有更高的适用性和可靠性.

摘要： 常规的电离层残差法在解算北斗卫星导航定位系统双频周跳时,由于不敏感组合的存在使得解算出现多值解情况.本文针对常规的电离层残差法解算北斗双频周跳时出现的解的多值问题,通过结合伪距差分约束条件来确定周跳,并结合北斗数据实验,说明该方法可以较好探测北斗小周跳并解决周跳解多值性问题.

摘要： 本发明提供一种基于LSTM神经网络的周跳探测和修复方法，通过长短时记忆网络(LSTM)对时序载波相位测量值的特征数据进行回归预测，并以多普勒信息进行辅助，实现了对GNSS载波相位测量值周跳的探测和修复。本发明包括以下步骤：(1)采集载波相位测量值和多普勒值，并对数据做预处理；(2)设计用于预测载波相位测量值的特征数据的LSTM神经网络；(3)使用LSTM神经网络处理数据集；(4)利用LSTM神经网络输出结果探测和修复周跳；(5)更新历元信息，并重复执行步骤(1)到步骤(4)，直到处理完所有历元。最后得到周跳探测结果和周跳修复结果。经验证，本发明可以有效探测并修复大于0.3周的周跳。

摘要： 本发明提供了一种基于K‑Means动态聚类分析的周跳探测方法及装置，所述周跳探测方法包括以下步骤：当前历元数据和前一历元数据组成历元间差分观测方程，对得到的系数矩阵进行QR分解，构建卡方检验量；对卡方检验量进行卡方检验，如果卡方检验通过则当前历元的所有观测值都没有周跳发生，接着处理下一个历元的观测值；如果卡方检验不通过，则通过K‑Means动态聚类分析的方法识别出发生周跳的观测值并将其剔除，重新构建卡方检验量；循环执行上述步骤，直至卡方检验通过。本发明可有效解决周跳探测中阈值难以确定的问题。

摘要： 本发明公开了一种基于钟跳接收机的载波相位周跳探测与修复方法，包括：两个测站利用各自接收机测量的伪距进行伪距单点定位，得到两个测站的绝对位置以及对应的卫星坐标；基于两个测站的绝对位置以及卫星位置，建立双差载波相位观测方程，对方程进行线性化获得双差载波相位观测值，将双差载波相位观测值减去零阶项得到双差载波相位观测方程的自由项；根据前后时刻双差载波相位观测方程的自由项的差值进行周跳探测；根据前后时刻双差载波相位观测方程自由项的差值进行周跳修复。本发明解决了钟差跳跃修正接收机测量数据不连续的周跳探测与修复问题，提高了静态高精度相对定位或定向寻北的可用性和可靠性。

摘要： 本发明公开了一种基于钟跳接收机的载波相位周跳探测与修复方法，包括：两个测站利用各自接收机测量的伪距进行伪距单点定位，得到两个测站的绝对位置以及对应的卫星坐标；基于两个测站的绝对位置以及卫星位置，建立双差载波相位观测方程，对方程进行线性化获得双差载波相位观测值，将双差载波相位观测值减去零阶项得到双差载波相位观测方程的自由项；根据前后时刻双差载波相位观测方程的自由项的差值进行周跳探测；根据前后时刻双差载波相位观测方程自由项的差值进行周跳修复。本发明解决了钟差跳跃修正接收机测量数据不连续的周跳探测与修复问题，提高了静态高精度相对定位或定向寻北的可用性和可靠性。

摘要： 本发明属于卫星导航技术领域，提供了一种周跳探测和修复方法、装置及设备。本发明的方法包括：对数据进行预处理，剔除出现故障的卫星；对多种周跳探测模型进行组合，若存在周跳，获取周跳的粗略输出值；基于自适应矩估计算法在构建的搜索空间中确定目标周跳值；搜索空间是由粗略输出值确定的。采用本申请实施例中的技术方案，通过多种周跳探测和修复模型的组合，提高了周跳探测和修复的覆盖度，提高了修复效果。同时基于可信度评价模型，可对修复效果进行可信度评价值的获取，判断修复的质量和准确性。

摘要： 本发明公开了一种顾及伪距多径、轨道及数据类型的三频周跳探测修复法，步骤包括步骤(1)提取导航系统的原始观测值为原始伪距、载波相位和信噪比；步骤(2)原始观测值的预处理：步骤(3)将预处理后的观测值进行周跳探测；步骤(4)周跳修复；步骤(5)输出修复后的观测值。本发明专利从观测层面对原始观测值进行预处理，采用基于信噪比约束的自适应阈值小波包滤波去噪模型滤除随机噪声，同时采用基于分轨道分卫星的高度角模型对卫星端伪距多径误差进行校正，降低卫星端伪距多径误差的影响。最后，从探测层面对检测量进行自适应阈值检测，减小周跳误探率，提高探测准确率。

摘要： 本发明公开了一种电离层异常环境下的周跳实时探测方法，包括以下步骤：S1：对于同一个测站，获取30秒和1秒采样率数据的GF组合历元间差分值，分别记为30s‑ΔGF和1s‑ΔGF；S2：将1s‑ΔGF按每30秒划分为一个基本单元，每个所述基本单元的首历元的时间是30秒的整倍数。本发明所确定的周跳探测阈值，在电离层异常期间，有效将电离层变化与周跳进行区分，对于30秒采样间隔的观测数据，较原周跳探测方法相比，新的周跳探测方法减少了周跳的误判，对于GPS一天的数据，最高可减少300个周跳的误判，满足使用需求。

摘要： 本公开实施例提供了一种静态站周跳探测的方法、装置、设备及计算机存储介质，方法包括在根据载波相位观测值进行历元间差分时，通过静态站已知坐标数据，消除历元间差分过程中的卫地距得到第一观测方程；根据选取的参考星，基于第一观测方程进行参考星与观测卫星间的差分计算，得到第二观测方程；基于第二观测方程再次进行历元间差分得到历元间差分观测量；根据历元间差分观测量进行周跳判定。本实施例能够在历元间差分计算过程中利用静态站已知坐标消除卫地距，从而减少坐标变化量待估参数，避免位置偏差；并通过在星间差分后再进行历元间差分，削弱残余误差的影响，能够解决数据采样率低时的周跳误判漏判问题，并可以探测出小周跳，适用性高。

摘要： 本发明公开了一种自适应的卫星导航载波观测值周跳探测阈值确定方法，包括如下操作步骤：首先对GNSS观测值进行预处理，主要是伪距和载波粗差探测；其次是建立宽巷相位减窄巷伪距MW组合周跳探测模型；然后建立相位无几何GF组合周跳探测模型；最后，分析MW组合和GF组合周跳探测观测值的分布，基于滑动时间窗口自适应构造MW和GF组合周跳探测阈值。本发明通过自适应确定MW组合和GF组合周跳探测阈值，提高周跳探测的准确性，适用于电离层扰动情形下的卫星高精度导航定位。

摘要： 本发明涉及一种基于弧段划分的北斗双频周跳探测与修复方法，包括：获取北斗双频的载波相位以及伪距，根据历元周期解算各卫星的MW组合观测值和GF组合观测值；对观测弧段进行弧段划分，进行周跳检测，并进行修复。本发明利用实验对该方法的可行性和效果进行验证，可以为北斗精密数据处理提供可靠的北斗双频观测数据，同时也可以为后续北斗双频观测值的周跳探测和修复、精密单点定位模型研究奠定基础并提供理论依据。本发明通过对观测弧段进行弧段划分，有效提高周跳检测效率，以RMS值为目标，对整个观测弧段进行划分，减少了周跳检测的历元数量，具有一定的优越性。