一种短基线DGPS定位中初始化整周模糊度的新方法

摘要：

研究GPS载波相位动态定位中的整周模糊度初始化问题,提出一种新的初始化整周模糊度方法.新方法适用于传统的"交换天线法"的应用场合.相比于传统的交换天线法,新方法将天线复位次数从两次减低到一次,且在天线复位过程中允许发生周跳,因而操作更简单也更容易,并且能得到可靠的结果.传统的交换天线法需要有2个观测条件(卫星可视性等)良好的天线放置点,并在这2个天线放置点上进行交换天线操作.为方便起见,这2个天线放置点通常是相距较近的(比如相距10米以内[1]).在提出的新方法中,需要有3个类似的天线放置点(A,B,C),为操作方便和控制所得结果的可靠性,也要求这3个点相互距离较近.这是新方法与交换天线法的共同之处.新方法分为3个操作步骤.第1步:将2台拟用于差分定位的GPS接收机(分别以1#和2#表示)分别放置在点位A和点位日,进行若干历元的观测,得到载波相位双差观测值ψpqAB(t1),其中t1表示时标,上标中的p,q分别表示基准GPS卫星和非基准GPS卫星.第二步:将2#接收机的天线从点位B移动到点位C,在历元t2进行观测,得到双差观测值ψpqAC(t2);在这一步操作中,需注意避免发生载波相位周跳.第3步:将1#接收机的天线从点位A复位到点位B,进行2个历元的观测,分别在历元t3和t4得到双差观测值ψpqBC(t3)和ψqpBC(t4);在这一步操作中发生的周跳将不影响初始化整周模糊度的结果.根据观测得到的4组双差观测值,按以下方式给出2种不相关的t2历元点位日和点位C间基线上双差观测量的估计.其中,第1种估计值不含整周模糊度ψpqBC(t2)=[dρpqAB(t1)-dρ(t2)]-[ψpqAB(t1)-ψpqAC(t2)] (12)第2种估计值含有整周模糊度≈ψpqBC(t2)=ψpqBC(t3)@(t4-t2)-ψpqBC(t3-t2)/t4-t3 (16)将这2种估计值相减即可得到整周模糊度浮点解的估计值dNpqBC=≈ψpqBC(t2)-ψpqBC(t2) (18)用式(18)求得的整周模糊度浮点解一般很接近于一个整数,简单取整即可得到真实的整数整周模糊度.对上述新方法的求解精度和可靠性进行分析,并采用实测数据对新方法的可行性进行验证.结果表明,新方法实用、可靠,完全可以取代传统的"交换天线法"进行短基线DGPS动态定位中的整周模糊度初始化.

关键词：DGPS、RTK、交换天线法、整周模糊度

所属期刊栏目：32

分类号：P228.4(大地测量学)

资助基金：国家自然科学基金49604061,49784002,49974039

在线出版日期：2004-01-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：20-25