创新GPS载波相位定位算法:理论分析与仿真验证

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本文主要探讨了GPS定位解算算法在现代导航与定位系统中的重要性和创新。作者石小丽,硕士研究生,专攻计算数学,针对GPS载波相位测量的定位算法进行了深入研究。 首先,文章指出传统的GPS定位算法如最小二乘法和卡尔曼滤波存在计算量大、实时性差或对噪声敏感的问题。作者在此基础上,创新地提出了基于奇异值分解(SVD)的两种递推解算算法。这些算法结合了高精度和时间自适应的特性,显著提高了定位计算效率,降低了资源消耗。 其次,载波相位测量在高精度定位中的优势被强调,特别是通过推导观测方程和建立动态载波相位测量的数学模型,作者展示了如何利用这种测量方式进行精确定位。载波相位的整周未知数确定是关键问题,文中详细探讨了各种求解整周模糊度的方法,包括OTF方法,针对单点绝对定位优化了模糊度搜索算法,并通过仿真验证了改进算法的有效性。 针对GPS信号中的周跳问题,文章深入研究了载波信号的失锁和连续周计数错误的影响。作者不仅综述了现有周跳探测和修复技术,还提出了基于三阶多项式模型的卡尔曼滤波预处理、奇偶矢量法探测和实际数据验证的全新算法,这在实际应用中显示出良好的效果。 论文的结尾部分总结了研究的意义,旨在解决GPS定位中的核心问题,提升定位精度和抗干扰能力,以满足日益增长的导航需求。同时,对未来的研究方向也给出了明确的规划,为GPS技术的进一步发展奠定了基础。 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,体现了论文的核心研究内容和技术挑战。通过这篇论文,我们可以看到作者在GPS技术领域的扎实理论功底和实践创新能力。