整周模糊度動(dòng)態(tài)快速求解算法

提出了一種整周模糊度動(dòng)態(tài)快速解算方法。該方法結(jié)合了最小二乘分組搜索方法和整數(shù)高斯變換方法，減少了備選整周模糊度的組合數(shù)。通過(guò)采用多種檢驗(yàn)方法剔除不正確的模糊度組合，使整周模糊度的解算具有較高的可靠性和較短的時(shí)間。且無(wú)論在動(dòng)態(tài)還是靜態(tài)的情況下，整周模糊度解算時(shí)間均比較小。
關(guān) 鍵 詞 GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng); 整周模糊度; 最小二乘; 載波相位; Kalman濾波器

在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(Global Position System, GPS)姿態(tài)及定向系統(tǒng)中，只有解出初始整周模糊度，才能計(jì)算出基線向量在所選定的坐標(biāo)系中的位置矢量，從而進(jìn)行航向、姿態(tài)角的求解。準(zhǔn)確和快速地解算整周模糊度，無(wú)論對(duì)于高精度動(dòng)態(tài)定位，或GPS姿態(tài)及定向系統(tǒng)都是極其重要的。對(duì)該問(wèn)題的研究人們最初是利用靜態(tài)方法，使GPS接收機(jī)在待定點(diǎn)收集大量的數(shù)據(jù)之后進(jìn)行處理，靜態(tài)解算模糊度。隨著對(duì)GPS技術(shù)應(yīng)用的進(jìn)一步深入，動(dòng)態(tài)環(huán)境下實(shí)時(shí)而準(zhǔn)確的解算出模糊度已成為目前國(guó)際上競(jìng)相研究開(kāi)發(fā)的重要課
題[1]，為此，許多學(xué)者提出了很多解決方法[2]。本文提出了一種在動(dòng)態(tài)環(huán)境下求解初始整周模糊度的方法，該方法由于采用了較多種類(lèi)的檢驗(yàn)方法，因而每一種檢驗(yàn)方法的閾值可以取得稍大一些，以避免剔除真解。動(dòng)態(tài)情況下接收機(jī)與衛(wèi)星之間的幾何關(guān)系變化較大，在確定出備選整周模糊度組合后，載體的動(dòng)態(tài)有利于不正確模糊度組合的剔除，因而在動(dòng)態(tài)情況下能夠較快的解算出模糊度。
1 整周模糊度的快速求解算法
1.1 備選整周模糊度解集的確定
利用GPS雙差載波相位測(cè)量時(shí)，其數(shù)學(xué)模型為：