GPS周跳探测修复：基于Melbourne-Wubbena组合的方法

"GPS非差相位观测值的周跳探测修复方法研究，通过电离层残差、伪距/相位组合和Melbourne—Wubbena组合进行误差分析，提出改进多项式拟合法修复周跳，适用于实时动态定位(RTK)。 文章详细探讨了GPS载波相位观测值中的周跳问题，这是高精度GPS定位中的关键挑战。周跳是指GPS载波相位观测值在连续观测过程中发生的整周数突变，严重影响定位精度和数据可靠性。作者首先概述了周跳的成因以及常见的检测和修复策略，如高次差法、电离层残差法、伪距/相位组合法和三次差法。这些方法各有优缺点，例如高次差法对大周跳有效但无法检测连续周跳，电离层残差法对小周跳敏感但对某些特定情况无能为力，伪距/相位组合法要求高质量伪距观测且限制在较大周跳检测，三次差法需要多站同步观测，不适用于非差相位观测。 在电离层残差法方面，文章介绍了其数学模型，通过比较不同历元间的电离层延迟差异来识别周跳。然而，当L1和L2载波相位同时跳变且比例接近它们的频率比时，此方法可能失效。为了克服这些局限性，研究提出了基于Melbourne—Wubbena组合的新型周跳检测和修复方法。Melbourne—Wubbena组合利用L1和L2相位观测值的线性组合来减弱电离层延迟的影响，从而增强周跳的检测能力。 文章进一步阐述了利用改进多项式拟合法来分离由Melbourne—Wubbena组合检测到的周跳，旨在对单个相位观测值进行修复。通过对观测数据的模拟计算分析，验证了这种方法的正确性和有效性。实验结果表明，该方法特别适用于实时动态定位(RTK)场景，可以检测到所有类型的周跳，提高了RTK定位的精度和稳定性。 总结来说，这篇首发论文提出了一个创新的周跳探测和修复策略，结合了Melbourne—Wubbena组合与改进的多项式拟合技术，为解决GPS高精度定位中的周跳问题提供了新的解决方案，尤其在实时动态定位应用中表现出显著优势。