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用TurboEdit方法对GPS观测数据进行周跳探测

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关 键词 Ｇ Ｓ 周跳 Ｐ 模 糊 度
作为 Ｇ Ｓ Ｐ 数据处理的重要 内容 ， 周跳的探测一直
Ｌ ２＝一Ｃ・
＝Ｐ一， ／ ／． 一 Ａ ｂ ・ （ ／ ）＋ ２
一 、 ） 一 ） （） １
是 ＧＳ Ｐ 相位观测数据预处理 中 比较棘手 的问题 。如
果周跳未能被准确探测或未得到有效恢复 ， 势必影响 到模糊度的确定 以及 Ｇ Ｓ定位 的精度。周跳的探测 Ｐ 与修复可为后续的数据处理提供高质量 的数据源 ； 一 种正确 、 高效 的周跳探测与修复方 法可以为正确地求 解模糊度 ， 出高精度 的定位结果奠定基础 。周跳探 得 测与修复的基本思路就是通 过合理 的数据处理 ， 出 得
Ｐ为卫星到测站 的几何距离 。
精确反映周跳变化的检测量 序列 ， 从检测量序列 中探
测出周跳发生的位置和大小 并修复 ， 最后 将周 跳改正
１２ 宽带组合 ．
根据上面 ４个基本方程 ， 令
：Ａ （ 一 ） ： 。 ＝ｐ一，・ ＋Ａ ｂ ｓ６ （） ２
后的数据序列参与解算 。目前 比较常用的周跳探测与
收稿 日期 ： ０ — ６ ０ ２ ６ ０— １ ０ 第一作者简介 ： 雒卫民（９３ ， ， ０ １８一） 男 ２ ４年毕业 于同济 大学测绘 工程 ０ 专业 ， 在读硕士研究生。
ｂ＝ 。 ｂ ＝ 一 ） ６ ｂ一 ÷（
一
一
一
—
一
）
‘
Ｐ Ｐ 。＋ （） ４
１ ３ 周 跳探 测 ．
在 Ｔｒｏ ｄ 方法中， ｕ Ｅｉ ｂ ｔ 根据递推公式
１
＜ｂ ＞ ６ ＝＜ｂ ＞ ＋ ｂ ＜ｂ ）（ ） ６ ÷（ 一 ６＞ ５
１
－ ０ ＝
２
ｉ ＋ （ 一 ｂ ＞ １ ２｝（） 一 ÷｛ｂ ＜ 占 ｆ） １ 一 一 — ６ １
求 ｂ 的平均值和均方根中误差。其 中 ＜ ｉ ｂ ＞ 为 前ｉ 个历元的平均值。６ 为第 ｉ 历元 的双频模糊度互
差； 为前 ｉ 个历元的均方根中误差。 根据当前历元 ｆ ｉ １的 ｂ 的平均值比较 与 ＋
Ｉｂ 一＜ ｂ Ｉ ４ ＂ ６＞ ≥ ０ （） ７
Ｉ ＋］ Ｉ １ １ 一ｂ ≥ ｂ
（） ８
图 １ 观 测 文 件 信 息 及 卫星 观 测 数 据 界 面
若 Ｉ 一＜ｂ ＞ Ｉ ４＂和 Ｉ ｂ ６ ｏ ＞ ｔ ｂ 川 一ｂ Ｉ ≤１成
件 中， 观测文件有一个表 头， 表头 以“ Ｎ ＦＨ Ａ ． Ｅ Ｄ Ｏ Ｅ Ｄ Ｅ” Ｒ 或空行表示结束 ， 表头 中每行的 ６ ８ ０— ０字符为给 出 本 行 内 容 的 说 明。 观 测 文 件 的 表 头 中 列 出 了
摘
要
简要介绍 Ｂｅ ｉ 提 出的探测和修复周跳 的 Ｔ ｒ Ｅ ｉ方法， ｌ ｔ ｗｔ ｕｂ ｄ ｏ ｔ 分析这种算法存在的 问题 ， 应
用此 方法编 制相 应 的周跳探 测 软件 。利 用该软 件 能对 Ｇ Ｓ观 测 文件 进行 数 据 预 处 理 ， Ｐ 方便 快捷 地 探 测
出周跳 发 生的位 置 ， 生成观 测数 据信 息的统 计 文件 。 并
１ １ 基 本 观 测 方 程 为 ．
基本 观测 方程 为
一｛ 一 ， 一 ㈩ … 警 ｌ ‘
＝
其 中， 为组合后 的伪距距离。联立方程 （ ） ２ 和
（ ） 可得 ３，
Ｌ 。＝一Ｃ 。 ，＝Ｐ一 ・ （ 一 ・ ／ ｆ ， ／／． ／ ）＋Ａ ｂ 。。
Ｔｏ Ｍ ａ ｅ Ｄｅ ｅ ｔｏ ｆ Ｃｙ ｌ ｋ ｐ ｎ Ｄａ ａ ｖａ ＧＰＳ ｋ ｔｃ ｉ ｎ ｏ ｃｅ Ｓ ｉ ｓｏ ｔ ｉ
Ｏ ｂ ｅ ｖ ｔｏ ｔ ｅ ｈ ｄ ｆ Ｔｕｒ ｏ ｉ ｓ ｒ ａ ｉｎ ｗｉｈ Ｍ ｔ ｏ ｏ ｂ Ｅｄ ｔ
Ｌ ｏ Ｗ 有： 差分法 、 电离层组合法 、 多项式拟合 法、 线性拟合法、 星间差分或站间差分法， Ａ Ｉ 、 Ｉ— Ｇ ＭＴ ＧＰ Ｓ Ｙ和 Ｂ Ｒ Ｅ Ｅ软件 中也 提出了各 自的周跳探测 和 ＥＮＳ
修复方法 。贾沛璋等提 出了单频 Ｇ Ｓ的卡尔曼 滤波 Ｐ 算法和小波分析的方法。本文首先介绍 Ｂｅｉ 提出 ｌ ｔ ｗｔ 的 Ｔ ｒ Ｅ ｉ方法 ， ｕ ｏｄ ｂ ｔ 应用此算 法编 制 Ｇ Ｓ观测文件 中 Ｐ
Ｐ ＝Ｐ＋Ｉ ／ ・ Ｐ ＝Ｐ＋，・ ／
其中 ｃ 速； 、 ，为光 。
、。 手、 ＝ ｂ、 Ａ ＝ Ａ 手、 。
ｂ 分别为 。 观测的相位 、 、 频率 、 波长和模糊度 ； 。 Ｐ、
Ｐ 是 。 频段所对应的码观测值 ； 为 电离层影响 ； 、 ，
＝ ｌ一 ２一 户ｌ＋户 ） （ ２
维普资讯
４
铁
道
勘
察
２ ０ 年第 ４ ０６ 期
在（ ） ４ 式中， 通过宽带组合消除了几何距离部分 、 电离层影响和系统误差 ， 只剩下模糊度项 ， 在没有周跳 的情况下表现为一变化约 １ ２ — 周的近似常量。
周跳位置 的探测 与修复软 件 ， 并对此 方法做 进一 步
分析 。
一
其 中 ， 为宽带组 合后相位转化 的距离 ； ＝ ／ Ａ ｃ
） ６ｍ 为宽波长 ； ＝ 。 ｂ ， 一８ ｍ， ｂ 一 为双频模糊
同时又令
度 互差 。
１ Ｔ ｕ ｏ ｄ 方法简介 ｒｂ Ｅ ｉ ｔ
维普资讯
用 Ｔ ｒ Ｅｉ方法对 Ｇ Ｓ观测数据进 行周跳探 测 ： ｕ ｏｄ ｂ ｔ Ｐ 雒卫 民 陈
义
３
用 Ｔ ｏ ｄ 方 法 对 ＧＰ ｕｂ Ｅ ｉ ｒ ｔ Ｓ观 测 数 据进 行周 跳 探 测
雒卫 民 陈 义
（ 同济大学 ，上海 ２ ０ ９ ） ０ ０ ２

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GPS动态观测数据的周跳探测与修复及其分析

GPS动态观测数据的周跳探测与修复及其分析

验 结 果 表 明此 算 法 对 Ｇ Ｓ双 频 动 态 观 测 数 据 的 周 跳 探 测 、 复 具 有 较 好 的适 用 性 和 实 用 性 。 Ｐ 修
关键词 ： Ｗ 组 合 ； Ｍ 电离 层 残 差 组 合 ； 跳 ； 态 观 测 数 据 周 动 中 图分 类 号 ： ２ ８ ４ Ｐ ２ ． 文献标 志码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ６７ ４ （０ １０ —０ １０ １０ —９ ９ ２ １ ）２０ ３ －４
在利 用 ＧＰ Ｓ观测 数据 进行 定 位 （ ） ， 轨 时 若描 述 卫星 运 动 物 理 性 质 的数 学 模 型 、 收 机 所 观 测 到 接 Ｇ Ｓ卫 星 的几 何 形 状 以 及 地 面 跟 踪 站 的 几 何 形 状 Ｐ
探测 工作要 比在静态 环境下复 杂得多 。
一
般选 用双 差 或非差 观 测值 线性 组合 作 为检测
周 建 ， 吕志伟
（ 息工程大 学 测绘学 院， 南 郑州 ４０５） 信 河 ５０ ２ 摘 要 ： 探 测 与 修 复 周 跳 的 观 测值 线 性 组 合 人 手 ， 析 非 差 方 式 下 Ｍ－ 组 合 和 电 离 层 残 差 组 合 对 周 跳 的 探 测 能 从 分 Ｗ
力 ， 讨 两种 组合 相 结 合 的优 越 性 。研 究 分 析 相 结 合 算 法 对 地 面 低 动 态 数 据 和星 载 Ｇ Ｓ高 动 态 数 据 的适 应 能 力 ， 探 Ｐ 实
ｔｏ ，ｉ ｌｏ ｄｓ ｕｓ ｅ ｈ ｄ ａ ｔ ｇ ｆｔ ＷＯ ｃ ｍｂｎａ ｉｎｓ ｉ ｅ ｒ ｔ ｎ Ａｔｌｓ ，ｉ ｌｏ ｄ ｅ ｏ ｘ ｅ ｉ ｎ ｓ ｉｎｓ ｔａｓ ｉｃ ｓ ｓ ｔ ｅ ａ ｖ ｎ ａ ｅ ｏ ｈｅ ｔ ｏ ｉ ｔｏ ＂ｎｔｇ ａ ｉ ． ｏ ａ ｔ ｔａｓ ｏ ｓ ｓ ｍｅ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ
联合使用高次差法和TurboEdit法自动探测、修复周跳

联合使用高次差法和TurboEdit法自动探测、修复周跳

联合使用高次差法和TurboEd it 法自动探测、修复周跳严新生1,2,王一强1,白征东1,过静王君1(1.清华大学土木工程系地球空间信息研究所,北京100084;2.东华理工学院,江西抚州344000)Au tom a t ica lly D e tec t and R epa ir C y c le S lip s U s in g A llian c e o f H ighD iffe ren ce and T u rboEd itYAN X in -sheng ,W ANG Y i-q iang ,BA I Zheng -dong ,GUO J ing -jun摘要:针对单独使用高次差法或TurboEd it 法探测、修复周跳的不足,提出联合使用这两种方法探测和修复周跳。

联合法将高次差法和TurboE dit 法有机综合,扬长避短。

首先,从理论上说明该方法的可行性,然后,说明实现该方法的基本思路,并在C 环境下编制了实用程序,最后通过实测数据的解算,验证了该方法的实用性。

关键词:周跳;高次差;Turbo E d it ;联合收稿日期:2006-11-30作者简介:严新生(1979-),男,江西赣州人,硕士生,主要研究方向为大地测量与测量工程。

一、引 言GPS 载波相位测量中,载波相位观测值由不足一周的小数部分和整周部分组成。

在整个观测时间内,如果整周计数不产生错误,则相位观测值初始模糊度保持恒定值。

但是,由于建筑物或树木等的遮挡、电离层电子活动剧烈、多路径效应、卫星低仰角以及接收机内置软件的设计不周全等原因,会导致信号失锁,引起整周计数跳变,产生周跳[1,2]。

目前,用于周跳探测与修复的方法很多,比如多项式拟合法、电离层残差法、滤波方法等,但是这些方法都存在某些不足[4～6]。

多项式拟合法是对观测数据进行拟合,一般由两端向中间拟合,如果两条曲线不重合或者断裂,则判断为发生周跳;无论何种拟合方法,都存在选择拟合阶数、截断误差大小等问题,这为拟合引入了人为误差,所以对小周跳不敏感。

GPS相位观测值中周跳的探测与修复

GPS相位观测值中周跳的探测与修复

GPS相位观测值中周跳的探测与修复石小丽;陈小平;钟尔杰【摘要】对于初始化载波相位整周模糊度的GPS定位而言,如果在整周模糊度初始化过程中发生载波相位周跳,将严重影响整周模糊度的确定.针对GPS载波相位定位中出现的周跳问题,提出了一种新的周跳的检测方法,首先用多项式模型的卡尔曼滤波对载波相位测量值进行预处理,然后再用奇偶矢量法探测和修复周跳.通过某OEM板输出的数据计算结果仿真,验证了新方法可以有效地探测出一周周跳.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2008(031)005【总页数】3页(P16-18)【关键词】GPS;周跳探测;载波相位;卡尔曼滤波;奇偶矢量法【作者】石小丽;陈小平;钟尔杰【作者单位】电子科技大学,电子科学技术研究院,四川,成都,610054;电子科技大学,应用数学学院,四川,成都,610054;电子科技大学,电子科学技术研究院,四川,成都,610054;电子科技大学,应用数学学院,四川,成都,610054【正文语种】中文【中图分类】P228.41 引言在利用GPS载波相位进行定位时，要达到高精度，必须保证观测数据中无载波相位周跳，因此正确检测与修复周跳是GPS数据处理中的一个关键问题[1]。

周跳探测与修复的基本思路是通过合理的数据处理，得出精确反映周跳变化的检测量序列，从检测量序列中探测出周跳发生的位置和大小并修复，最后将周跳改正后的数据序列参与解算。

目前已有的检测周跳的方法主要有差分法、多普勒频移法、伪距相位组合法[1]、电离层残差法[2]、卡尔曼滤波法[3]和站间或站星间差分法。

这几种方法各有特点，但也都有其局限性：差分法主要用于探测较大的周跳，因为差分法在放大周跳的同时也放大了噪声；多普勒频移探测周跳时，必须保证至少前四个时元的载波相位观测值没有周跳，继而用他们来探测和修复第五个时元的载波相位观测值的周跳，另外以上两种方法在动态情况下不能探测出小周跳；伪距相位组合法周跳的探测能力倚赖于伪距观测量的精度，一般需要接收机能够输出P码伪距，对单频接收机不适用；电离层残差法是目前效果最好的周跳探测方法之一，但也不能应用于单频接收机[5]；卡尔曼滤波法在当运动载体机动加速度较大时不能有效探测和修复周跳。

GPS非差数据周跳探测方法研究

GPS非差数据周跳探测方法研究

GPS非差数据周跳探测方法研究张顺;姚宜斌;陈鹏;吴寒【期刊名称】《大地测量与地球动力学》【年(卷),期】2012(032)001【摘要】分析讨论电离层扰动时期TurboEdit和TECR两种方法探测周跳的效果.通过选择不同采样间隔、电离层活动水平的观测数据,进行周跳探测实验.结果表明,对于GPS非差数据,TurboEdit组合无法探测6周以内的宽巷周跳；而TECR可以探测所有的周跳组合,但要求数据的采样间隔≤1 s.%We present an analysis of two cycle slip detection methods; TurboEdit and TECR. The effects of cycle slip detection with these two methods during ionospheric disturbance are studied. Cycle slip detection experiments were carried out by selecting observed data with different sampling intervals and different levels of ionospheric activity. The results show that, for the un-differenced GPS data, the TurboEdit combination cannot detect wide lane cycle slips within 6 cycles,while the TECR method can detect any combination of cycle slips, but the sampling interval must be less than or equal to 1 second.【总页数】4页(P101-104)【作者】张顺;姚宜斌;陈鹏;吴寒【作者单位】武汉大学测绘学院,武汉 430079;武汉大学测绘学院,武汉 430079;武汉大学测绘学院,武汉 430079;武汉大学测绘学院,武汉 430079;重庆市地理信息中心,重庆401121【正文语种】中文【中图分类】P207【相关文献】1.一种GPS三频非差周跳探测相位组合的优选方法研究 [J], 董丽娜;袁运斌;王海涛;王永乾2.不同采样率下GPS非差相位观测值的周跳探测修复及效果比较 [J], 喻家碧;孙伟;伍岳3.BDS/GPS双频三差组合周跳探测与修复方法研究 [J], 王涛; 蔡东健; 周旺辉; 梅雪琴4.用拟准检定法探测和修复GPS数据中的粗差和周跳 [J], 韩保民;欧吉坤;柴艳菊5.GPS三频非差观测数据周跳的自动探测与改正研究 [J], 范建军;王飞雪;郭桂蓉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。