GPS载波相位定位：周跳探测与修复算法研究

"这篇资源是一篇关于载波相位测量在GPS定位解算中的应用的硕士学位论文，作者为石小丽，导师为钟尔杰，来自电子科技大学计算数学专业。文章探讨了GPS系统、周跳探测与修复、整周模糊度解算等多个核心概念，并进行了算法设计与仿真分析。" 在GPS定位技术中，载波相位测量是提高定位精度的关键手段。然而，载波相位测量存在一个显著的问题，即整周模糊度（Whole-Wave Ambiguity），这涉及到载波相位测量只能提供小于一个完整周期的相位信息，而整周部分通常需要通过多普勒频移估计。周跳（Week Jump）是另一个关键问题，它指的是在连续观测过程中载波相位整周计数的不连续性，可能由信号遮挡、低信噪比或接收机故障引起。周跳的正确探测和修复对于保持测量的连续性和定位精度至关重要。 动态环境下的周跳探测与修复比静态条件下更具挑战性，因为动态定位时，载体不断移动，每个位置的观测数据有限，使得传统的高次差法和双差法等方法难以应用。论文中提到了Cannon在1989年提出的利用载波相位变化率和前一历元的相位观测值检测周跳的方法，以及陈小N在1993年提出的多项式拟合法，这种方法利用周跳前后多个载波相位和变化率观测值来探测周跳。 此外，论文还深入研究了GPS的绝对定位解算算法，包括伪距测量和载波相位测量两种方式。特别地，提出了基于QR分解的递推解算算法，并结合递推最小二乘法进行仿真分析。对于整周模糊度解算，论文介绍了多种OTF（On-The-Fly）方法，并对其优缺点进行了分析，同时针对单点绝对定位问题改进了模糊度搜索方法，通过实例仿真验证了这些方法的有效性。 在处理周跳方面，论文探讨了一些现有的有效方法，并提出了一种基于奇偶矢量法的周跳探测与修复算法，通过实际算例仿真，证明了该算法取得较为理想的结果。论文的结论部分总结了研究的意义、目标和工作内容，同时也指出了未来可能的研究方向。 关键词涉及全球卫星定位系统（GPS）、伪距、载波相位、周跳和整周模糊度，反映了这篇论文的主要研究内容和技术焦点。