卡尔曼滤波法提升GPS动态定位精度:周跳探测与修复策略

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本篇论文深入探讨了卡尔曼滤波方法在GPS载波相位测量定位解算中的应用,特别是在处理周跳和整周模糊度方面。作者石小丽以电子科技大学计算数学硕士的身份,针对全球卫星定位系统(GPS)的载波相位测量定位算法进行了深入研究。 GPS作为当今最先进的导航系统,其精确的定位服务在军事和民用领域都发挥着重要作用。论文首先介绍了GPS系统的基本原理和定位方式,包括伪码测量定位和载波相位测量定位,以及周跳和整周模糊度的概念和国内外的研究现状。其中,伪码测量定位通常用于相对定位,而载波相位测量因其提供更高的精度,被用于绝对定位。 论文重点研究了载波相位测量的绝对定位解算算法,提出了基于QR分解的递推解算方法,结合递推最小二乘法进行计算机仿真分析,以优化定位精度。对于困扰GPS定位的整周模糊度问题,作者探讨了若干典型的一次差分和无约束模糊度解算方法(如OFT方法),并针对单点绝对定位优化了模糊度搜索策略,通过实际算例验证了改进方法的有效性。 此外,论文还关注了周跳问题,这是GPS信号中常见的现象,可能导致定位精度大幅下降。作者提出了基于奇偶矢量法的周跳探测与修复算法,通过实例仿真验证了其在周跳检测和修复方面的高效性,有效地提高了定位结果的稳定性。 论文总结部分强调了这项工作的研究价值,旨在解决GPS定位中的核心问题,提高定位精度和鲁棒性。同时,作者明确了下一步的研究方向,即进一步优化算法性能和扩展到多传感器融合等领域。 关键词:全球卫星定位系统(GPS)、伪距、载波相位、周跳、整周模糊度,都反映了论文的核心内容和研究重点。总体上,这篇论文为理解和改进GPS载波相位测量定位算法提供了有价值的理论基础和实践指导。