一种快速求解整周模糊度的方法

第２ ６卷第 ４期 ２０ ０ ８年 １ ２月
湖北 民族学院学报 （ 自然科学版）
Ｊｕｎｌｆ ｕｅ Ｕ ｉ ｒｔ ｆ ａｏａ ｔｓ Ｎ ｔ ａ Ｓｉ ｃ ｄ ｉ ） ｏｒａ ｏ Ｈ ｂ ｉ ｎｖ ｓｙ ｏ Ｎ ｔｎｌ ｅ（ ａ ｒ ｃ ｎｅＥ ｉｏ ｅ ｉ ｒ ｉ ｉ ｉ ｕｌ ｅ ｔｎ
收 稿 日期 ：０８— ８—１ ． ２０ ０ ７ 基金项目： 湖北省 自然科学基 金项 目（０４ Ｂ ０ ２ ． ２ ０ Ａ Ａ ３ ）
作者简介： 金丽宏 （９ ７ ） 女 ， １７ 一 ， 博士 ， 讲师， 主要从事半参数平差模型在测量数据处理方 面的研究
第 ４期
金丽宏 ： 整周 模糊 度的一种半参数解算方法
当以载波相位观测值为根据， 进行进精密相对定位时 ， 整周未知数的确定 ， 是一个关键的问题． 准确和快 速低解算整周模糊度 ， 无论是对于保障相对定位的精度 ， 缩短观测时间以提高作业效率 ， 或者对于开拓高精 度动态定位应用的新领域 ， 都是及其重要的． 因此， 对解算整周模糊度方法的研究 ， 尤其是对快速解算方法的 研究 ， 得到了 Ｇ Ｓ Ｐ 接受机的制造厂家 、 数据处理软件 的开发和设计人员 ， 以及广大 Ｇ Ｓ Ｐ 用户的广泛重视 ， 发
Ｖｏ ． ６ Ｎｏ ４ １２ ． Ｄ ｃ２０ ｅ．ｏ ８
整周模糊度的一种半参数解算方法
金丽宏
（ 中国地质大学 江城学院 基础部 ， 湖北 武汉 ４００ ） ３２０
摘要 ： 用罚最小二乘原理构造加权 惩罚平 方和 ， 利 利用半参数回归模 型方 法解算整周模糊度 ， 出了模型 中正 导 规化矩阵正定时参数平差的计算方法， 用直接 法得 到 了整 周模糊度 的估计量 ， 出了相应 的公式． 文章的最后 ， 给 在

噪声干 扰等 原 因，相位观 测 量可 能产 生周跳 ，一旦
发生周 跳 则必须 重新 初始确 解算 出整 周模 糊度 ，载波 Ｊ Ｊ
相位观 测值 即可 转换 为高精度 的站星距 离测量 值 ， 进 而 实现厘 米级 精度 的动态 定位 。
・ ６・ ２
现 代 导 航
２１ ０ ０正
整周模糊度在线解 算的综合法研究
汤云 ，朱启仁 ，解 晶
（ 放 军 ９ ９ １ 队 ， 宁葫 芦 岛 １５ ０ ） 解 ２４ 部 辽 ２ ０ １
摘 要： 针对 空中小 目标运动的特点， 分析 Ｇ Ｓ Ｐ 载波相位测量容 易产生信号失锁和周跳的原 因，提 出解决测量难题的关键技术是快速在线解算整周模糊度。在阐述几种模糊度在线解算方法 优缺点的基础上 ， 出一种整周模糊度动态快速解算方法。该方法综合其它方法的优点，充分利 提
ｉ ｃ ｏ ｄ ｎ ｅｗｉ ｅｍｏ ｉ ｇ ｆ ａｕ ｅｏ ｒａ ｍａｌ ａ ｇ ｔ． ｄ ｅ ｐ ａｎ ｄ ｔ ｅ ｋ ｙ ｔｃ ｎ ｑ ｅｏ ｌ ｉ ｇｔ ｅｍｅ ｕ ｅ ｎ ｉ ｃ ｌ ｎ ａ ｃ ｒ ａ ｃ ｔ ｔ ｖ ｎ ｅ ｔｒ ｆ ｅ ｌ ｈｈ ａ ｉ ｓ ｌ ｔ ｒ ｅ ｓ Ａｎ ｘ ｌ ｉ ｅ ｅ ｅ ｈ ｉｕ ｆ ｏ ｖ ｎ ａ ｒ ｍｅ ｔ ｆ ｕ ｔ ｈ ｓ ｈ ｓ ｄｉ ｙ
Ｔ ＮＧＹｎＺ ｉ ｅ， Ｉ ｉ Ａ ｕ， ＨＵＱ— ｎＸＥＪｎ ｔ ｇ
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待 定 参
整 数 解ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
数
法
~
经
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
数
法
~
经
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

整周模糊度及有关技术摘要本文简要地论述了RTK测量中的整周模糊度求解、无线电数传及起算数据确定、实时质量监控及GPS高程等几个关键技术，并针对这些关键技术指出了RTK作业中应注意的问题和应采取的必要措施，以供作业时参考。

主题词整周模糊度数据传输转换参数实时质量GPS高程序言RTK 测量技术是在静态GPS定位技术的基础上发展起来的一种实时动态定位技术。

该项技术又以快速整周模糊度求解、无线电数传、实时质量监控等关键技术取得新的突破，才使RTK测量技术得以成功应用。

然而我们必须看到RTK测量技术毕竟是一门正在发展的高新技术，它的优越性令人瞩目，应用前景十分广阔，但在现场环境不佳的情况下也会遇到一些困难，其表现特点是在复杂地区进行RTK 测量，往往因外界环境影响造成卫星失锁，使放样速度减慢，数据链通讯困难，难以定位。

特别是卫星信号和数据信号因某种原因中断时，将无法进行工作。

有效卫星颗数不够时，也将影响正常工作。

又由于电台功能限制，加之外界电磁波的干扰和测站周围的障碍物产生的反射波影响，使得数据信号必将产生干涉时延效应，由此必然影响RTK 的工作效率和工作质量。

但是，我们坚信随着RTK技术的进一步深入发展，求解整周模糊度取得新的突破，短波数据通讯技术有了进一步的改善，抗多路径效应干扰有了明显的提高，测区有了精确的大地水准面资料的条件下，RTK测量技术将会得到更加广泛的应用。

1、整周模糊度求解及恢复周期RTK技术实现的关键和难点，是在运动中实现整周模糊度的求解。

要实时处理载波相位观测值，应根据最小二乘原理来解算每一个历元的观测值。

其关键之处在于实时地搜索并唯一地判定相位观测值的初始整周模糊度，这就叫动态初始化。

由于在动态环境下作业，接收机不一定具备以静态方式完成整周模糊度求解的条件，RTK作业过程中，也往往不可能随时随地停下来重新进行静态初始化。

同时，在作业过程中不可避免地存在种种干扰因素，包括障碍物遮挡来自卫星的信号，各种无线电干扰源造成信号的失锁或信号质量出现严重下降，还有数据通讯的频繁中断等等。