论文部分内容阅读
随着GNSS技术的迅速发展,未来将是一个全球卫星导航系统的多系统融合时代,多模GNSS数据融合与处理将是导航定位领域主要技术问题之一。在GNSS数据处理中,周跳探测和整周模糊度解算是GNSS定位的核心问题。围绕着这个核心问题,本文以GNSS观测值为研究对象,详细分析了不同卫星导航系统的数据质量；研究了多系统周跳探测与修复融合算法,针对不同的卫星系统相位观测噪声不同,在多模GNSS数据周跳探测时,难以设置统一阈值条件的问题,创新性的提出了一种自适应动态阈值构造方法；并通过电离层残差法与改进的双差法构造GNSS周跳探测模型,提出了一种双差周跳修复方法。主要研究内容包括以下几个方面：(1).详细分析了不同卫星导航系统的数据质量,对GPS和BDS各轨道卫星的多路径效应及信噪比两个方面进行了详细分析。所有卫星在高度角较低时,多路径效应值相对较大,当高度角升高时,多路径效应明显下降；且对于BDS,不论在B1频点还是在B2频点,多路径效应均呈现出GEO<IGSO<MEO。(2). GNSS观测数据除了包含周跳和粗差还包含接收机钟跳,钟跳是干扰粗差和周跳探测的一个重要因素,能够导致现有的部分周跳探测方法失效。本文提出了一种接收机时钟的钟跳探测方法,即采用双频相位观测值的O-C值,通过消电离层线性组合进行钟跳探测。(3).在实际的周跳探测过程中,受电离层活跃程度以及采样率的影响,依靠先验值作为判断是否发生周跳的阈值可靠性降低；且不同的卫星系统相位观测噪声不同,在多模GNSS数据周跳探测时,难以设置统一的阈值条件。本文根据多项式拟合原理,创新性的提出了一种自适应动态阈值构造方法,以电离层残差法为例进行了详细分析。并把该阈值构造方法应用于MW组合法以及改进的双差消电离层组合法进行周跳探测,试验表明该动态阈值构造方法可以准确的探测出所有周跳,并准确区分出野值情形。(4).在对观测数据进行处理的过程中,采用先探测后修复的原则,通过二次电离层残差法与双差LC组合法构造一种GNSS周跳探测模型；根据多项式拟合原理,采用低阶多项式通过最小二乘法估算标有偏差标记处周跳的浮点解,最后通过空间搜索卡方检验寻找最佳的一组整数周跳组合,即为双频载波相位上的周跳大小。试验表明,GNSS周跳探测模型可以准确的探测出全部周跳,准确的区分出野值；GNSS周跳修复模型可以正确的修复单历元周跳组合,但对连续周跳修复结果不正确。