自适应选权滤波法在GPS高精度动态定位中的应用

介绍了一种新的滤波算法：自适应选权滤波法.在进一步理论分析和研究的基础上，将其拓展用于单频载波相位双差观测值的GPS高精度动态定位中.文中给出两个算例来验证方法的可用性和有效性.初步结果表明，对于短基线，新方法采用GPS单频载波相位双差观测值可得到高精度的动态定位结果.     

利用IGS的GPS资料确定全球电离层TEC的初步结果与分析

尝试利用球谐函数模型和2000年7月15日139个IGS(International GPS Service)站的双频GPS观测数据计算了全球电离层电子总合量(total electron content TEC),给出了基本方法和初步结果;分析和讨论了目前利用GPS资料确定全球电离层TEC形态所存在的困难和需进一步解决的问题;对这项工作的深入研究提出了若干建议.     

星载GPS低轨卫星跟踪数据的建模与仿真

在研究星载GPS低轨卫星系统的基础上，建立了星载GPS低轨卫星跟踪数据的仿真模型，编制了相应的计算机程序。仿真模型包括卫星参数模型、动力学模型和观测误差模型。仿真计算表明，卫星参数模型和动力学模型真实地反映了卫星的运动规律；误差模型反映了观测环境对信号的传播影响。同时可以调节和选择仿真模型的参数，仿真采用不同高度、具有不同星体参数的低轨卫星和具有不同误差大小的跟踪数据，这对于论证星载GPS定轨方案、评价定轨算法、设计GPS接收机等有一定的实用价值。     

基于遗传算法的广义非线性最小二乘测量平差

为了解决当前“数字地球”、“数字国家”、“数字城市”、“数字矿山”等数字化工程中广泛出现的具有多源、多维、多类型、多精度、动态和非线性等特点的测量数据的误差处理问题,本文采用了一类基于自然界生物进化基本法则而发展起来的新算法——遗传算法,在提出、设计基于遗传算法的广义非线性最小二乘参数平差方法的同时,给出了遗传算子中选择、交叉、变异算子的设计,以及具体的算法步骤。通过实例计算表明,该遗传算法是进行广义非线性最小二乘参数估计的具有全局最优化的有效方法,为广义非线性测量数据处理提供了又一新的思路。     

拟准检定法实施过程的有关问题

为了使拟准检定法能够更加可靠、客观、实用，便于实现自动化，对拟准检定法进行深入的理论研究和数值试验的基础上，对观测值的捧序指标、粗差的判别准则、判别标准中涉及的单位权中误差等有关实施细则做了适当的改进。当观测值较少时，初选之前观测值的捧序指标宜采用单位权中误差进行；粗差的判别和复选之前的捧序都应该考虑权重的影响：判别准则中的单位权中误差应该采用先验值。进而对改进后的拟准检定法的可靠性进行了大量的试验，试验结果表明该方法的成功率较高，可靠性较好。最后给出一个算例说明改进后的算法的检测过程。     

相位实时差分技术应用于飞行器交会对接研究

空间飞行器交会对接需要实时高精度地确定两飞行器的相对位置.应用GNSS引导两飞行器交会对接,是GNSS差分原理的一种特殊应用.星载接收机提供的载波相位观测值是高精度定位的基础,但是如何实时可靠地固定相位模糊度仍然是关键技术,提出了一种有效的模糊度实时解算算法,即在宽巷组合的基础上附加选权约束来固定两种不同波长的宽巷模糊度,然后依据组合法直接求解L1和L2相位模糊度整数解.实验结果显示,应用该算法进行模糊度单历元实时解算时,15km以内的短基线,解算成功率大于99%,能满足实时交会对接定位精度的要求.为了验证该算法在空间飞行器对接中的应用,采用仿真的方法模拟了两飞行器逼近和离开的过程,模拟并实时输出星载GNSS观测量.进而应用新算法实时估计两飞行器间相对位置,精度达到厘米级水平.我们的研究不但能进一步完善GNSS相位模糊度解算理论与方法,也可促进GNSS在航空飞行器编队飞行和交会对接等相关领域的应用.     

基于GPS数据确定电离层延迟的蚀因子法

通过建立电离层交叉点(ionospheric pierce point,IPP)点的电离层蚀因子(ionospheric eclipse factor,IEF)λ及其影响因子(ionospheric influence factor,IFF)-λ,综合λ,-λ与IPP点的地方时t,研究了一种利用GPS数据确定电离层延迟的新方法--电离层蚀因子法(ionospheric eclipse factor method,IEFM).IEFM方法强调根据电离层的变化特性选择合理的TEC模型.初步结果表明,利用IEFM拟合的电离层延迟的改正精度更接近L3观测自校正电离层延迟的精度.     

广义三角级数函数电离层延迟模型

研究一种参数可调的广义三角级数函数GTSF(generalized trignometric series function)电离层延迟模型.分析GTSF模型在电离层研究特别是为单频用户提供延迟改正应用方面的特点.初步结果显示,较参数固定的三角级数函数TSF(trignometric series function)模型和目前广泛应用的多项式模型POLY(polynomial model)模型,GTSF模型能够更好的描述电离层TEC变化特性,可望进一步提高基于GPS的局部电离层延迟信息的确定精度.     

起算数据精度的测量参数估计的新解算

针对起算数据具有误差时现有处理方法的不足,利用广义最小二乘原理,提出了一种新的顾及起算数据精度的参数估计方法,推导了基于广义最小二乘原则的顾及起算数据精度的参数估计公式,与将起算数据视为无误差的传统测量平差方法,或虽考虑起算数据精度,但将其与观测值一起进行整体平差的方法相比,在理论和方法上都有较好的改进。算例表明:给出的参数估计模型较传统平差解算方法,其参数估计的精度有明显提高。     

空间飞行器单频GPS的双差电离层延迟仿真分析与研究

以地面上空1100km,相距150km到200km的两飞行器为例,针对采用星载单频GPS高精度相对定位的要求,设计了三种卫星编队飞行方案,结合IRI2001电离层模型研究了空间飞行器单频GPS相对定位中电离层延迟量影响,对星载单频GPS卫星双差电离层延迟残差做了深入分析,得出了一些有参考价值的结论。