电离层延迟变化自模型化的载波相位平滑伪距算法

论文摘要

传统的单频载波相位平滑伪距算法因受到电离层延迟变化的影响,容易出现平滑结果发散和精度下降的问题,而现有的解决方案对精度提高有限或需要外部精密电离层改正数据的支持。本文研究了电离层的变化规律并建立回归模型,在此基础上提出了一种自模型化电离层延迟变化的单频载波相位平滑伪距算法。此算法利用伪距和载波观测量中含有的电离层延迟信息进行电离层延迟建模,从平滑伪距中扣除了历元间电离层延迟变化值,有效避免了平滑伪距的发散问题。利用自编软件GNSSer实现了电离层自模型化的载波平滑伪距算法,并采用静态与动态实测观测数据进行了定位试验和精度分析。算例结果表明:①长时段常规Hatch滤波受电离层影响非常严重;②自模型化电离层延迟可达厘米级的精度,在30 min窗口内,使用线性移动开窗拟合法效果最佳;③自模型化电离层改正可以有效消除平滑伪距电离层影响,随着时段窗口的增加,精度没有降低;④利用本文提出的算法进行逐历元单频平滑伪距单点定位,在静态与动态的NEU方向都达到了亚分米级别的定位精度,其中,动态定位测试中水平和高程方向精度为6.25和10.4 cm,比原始伪距分别提高了5.4倍和3.3倍。

论文目录

• 1 顾及电离层延迟变化的载波相位平滑伪距
• 2 电离层延迟的演化规律与自模型化求解
•   2.1 电离层延迟规律分析
•     2.1.1 采用双频载波计算电离层变化
•     2.1.2 电离层延迟变化计算
•   2.2 电离层延迟变化的自模型化求解
•   2.3 电离层延迟自模型化效果分析
•     2.3.1 赤道MBAR早上到午后G23
•     2.3.2 中纬度SHAO夜间到早上G17
• 3 自模型化平滑伪距的实现与精度分析
•   3.1 自模型化平滑伪距的实现
•   3.2 电离层变化改正的平滑伪距残差分析
• 4 利用本文算法进行静态和动态定位
•   4.1 MBAR站静态定位试验
•   4.2 操场小车动态定位试验
• 5 结 语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 陈正生,张清华,李林阳,李雪瑞,吕浩

关键词: 电离层延迟变化,滤波,自模型化,载波相位平滑伪距,单频

来源: 测绘学报 2019年09期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 自然地理学和测绘学

单位: 火箭军工程大学,地理信息工程国家重点实验室,陆军工程大学,信息工程大学

基金: 国家重点研发计划(2016YFB0501701),国家自然科学基金(41604024,41674019,41804006),地理信息工程国家重点实验室开放研究基金(SKLGIE2016-M-2-3),陕西省自然科学基金(2018JQ4023)~~

分类号: P228.4

页码: 1107-1118

总页数: 12

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