一种新的单频周跳探测方法-论文.pdf

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1、第26卷第3期海军工程大学学报VoI．26No．32014年6月JOURNALOFNAVALUNIVERSITYOFENGINEERINGJun．2014DOI：10．7495／j．issn．1009～3486．2014．03．008一种新的单频周跳探测方法向才炳，边少锋，吴泽民(海军工程大学电气工程学院，武汉430033)摘要：提出了一种三角函数拟合外推探测单频接收机周跳的新方法，给出了三角函数拟合系数的求解公式、运用新方法探测周跳的步骤和周跳判定与量化公式，从拟合外推精度、数据窗口长度等方面比较了该方法与传统的多项式拟合外推方法的性能，并通过模拟加入周跳的探测试验进行了验证。结果表明：该

2、方法可以准确地探测小至半周的周跳。关键词：全球定位系统；周跳；载波相位中图分类号：P228．41文献标志码：A文章编号：1009—3486(2014)03-0039一O3Anewsinglefrequencycycle-slipdetectionmethodXIANGCai—bing，BIANShao—feng，WUZe—rain(CollegeofElectricalEngineering，NavalUniv．ofEngineering，Wuhan430033，China)Abstract：Thispaperhasproposedatrigonometricfittingandextrap

3、olatingmethodofdetectingthesingle—frequencyreceiverScycle—slipandofferedthecoefficientformulaoftrigonometricfittingcoeffi—cientfortheprocedureofusingthemethodtodetectacycle—slipandthequantificationformulaforit．Theperformancesofthemethodarecomparedwiththoseofthetraditiona1polynomialfittingandex—trap

4、olatingmethodintermsofthefittingandextrapolatingaccuracyandthelengthofthedatawin—dow．Throughasimulatedcycle—slipexperiment，thenewmethodisprovedtobecapableofdetectingacycle—slipdowntohalfcycle．Keywords：GPS；cycle—slip；carrierphase利用GNSS技术进行高精度定位时，必须使次差法仅适用于探测大周跳；多项式拟合法探测用载波相位观测量。接收机正常工作时，载波相周跳所需的数据窗口

5、较大；电离层残差法只适用位观测值随时间变化呈连续而平滑的曲线。当由于双频接收机；M—W组合法受限于伪距的测量精于某种原因导致接收机的整周计数中断后，恢复度等。文中提出了一种三角函数拟合单频周跳探工作的接收机整周计数相对于原有的整周计数将测方法。该方法具有探测精度高、数据窗口小、计发生周跳。发生一个周跳就意味着产生了一个波算快速简便等特点，较好地解决了单频接收机周长大小的观测误差，这将严重影响GNSS精密定跳探测问题。位结果的精确性]。因而，周跳的探测和修复具有重要的意义。现有的周跳探测和修复方法如1单频周跳探测新方法原理高次差法¨5]、多项式拟合法【6]、电离层残差法]、M—w组合法_8等均

6、有一定的局限性，如高在对单频载波相位观测数据进行周跳探测收稿日期：2013—08—27；修回日期：2013—10—20。基金项目：国家自然科学基金资助项目(41274013，41374082)。作者简介：向才炳(1984一)，男，博士生，主要研究方向为卫星导航技术。通信作者：向才炳，E-mail：goodabing@163．corn。．4o．海军工程大学字塑第26卷时，为了克服接收机时钟的不稳定性对载波相位第z个星问单差观测值△(tz)可以用三角观测值的影响，可以采取星间差分对数据进行预函数多项式表示为处理，然后对星间单差数据进行拟合周跳探测。△()一ao+∑sin(p~tt)+bpcos(

7、／wt,))。(1)取个无周跳的星间单差观测值，对其进行n阶三角函数多项式拟合，根据拟合的三角函数式中：a。、a、b为拟合系数；1≤≤；1≤z≤；m≥2n+1；∞一2／T，T为地球自转周期。式中多项式来估计下一个历元的星间单差观测值，然后根据估计值与实际观测值的差异来探测和修复的拟合系数可以通过式(2)来确定。周跳。△业(1)1sin(1COScot1⋯sin蚴￡1COSnwt1ⅡO△(2)1sinwt2CO