GPS载波相位周跳探测与修复的高次差法

"这篇硕士学位论文主要探讨了GPS载波相位测量的定位解算算法，由电子科技大学的石小丽撰写，导师为钟尔杰，专业是计算数学。论文深入研究了GPS系统、定位方式、整周模糊度与周跳等相关问题，并提出了新的算法和改进方法。" GPS定位技术依赖于接收机对卫星信号的精确测量，其中载波相位测量是获取高精度定位数据的关键手段。然而，载波相位观测中可能出现的周跳会严重影响定位的精度。周跳是由于卫星信号的整数个完整载波周期丢失或重复导致的不连续现象。论文中提到了几种处理周跳的方法，包括： 1. 高次差法：利用载波相位的连续性，通过计算相邻时段的高次差，可以检测出观测值的不连续，即周跳。这种方法特别适用于高采样率的数据，因为频繁的采样能更有效地捕捉到周跳的发生。 2. 多项式拟合：通过拟合载波相位及其变化率，可以识别出与正常平滑变化不符的突变，从而发现并修复周跳。 3. 伪距与载波相位组合：结合伪距（距离的粗略估计）和载波相位观测值，能够增强周跳检测的可靠性，因为伪距不受整周模糊度影响。 4. 双频载波相位组合：双频观测可以提供额外的独立信息，有助于检测和修复周跳，特别是在消除电离层延迟影响方面效果显著。 论文还涉及了整周模糊度的解算，这是载波相位测量中的一个重要问题。整周模糊度是载波相位测量值除以卫星与接收机间的波长后得到的余数值，通常为整数，但需先解算确定。作者介绍了几种典型的整体模糊度固定方法（OTF），并比较了它们的优缺点。 此外，论文提出了一种基于奇偶矢量法的周跳探测与修复算法，并通过实际算例进行了仿真验证，显示了较好的结果。这种方法可能通过分析奇偶时刻的载波相位差异来识别和修复周跳。 这篇论文对GPS载波相位测量的定位解算算法进行了全面的研究，不仅探讨了现有的技术，还提出了一些创新性的解决方案，对于提高GPS定位的精度和鲁棒性具有重要意义。未来的研究方向可能包括优化现有的周跳检测和修复算法，以及进一步探索提高整周模糊度解算效率的方法。