LAMBDA算法在GPS动态定位中的应用研究

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近年来,随着GPS的发展和完善,利用GPS载波相位观测量进行动态定位越来越受到人们的关注,而载波相位整周模糊度的动态确定是其中的关键技术。本文系统研究了GPS动态定位中的OTF法,并针对OTF法中目前应用较多的LAMBDA算法进行详细的理论分析,提出了一种改进的白化滤波去相关算法,同时进行了数值模拟计算和具体的实验验证。此外,还利用该算法进行了实例基线解算,验证了模糊度求解的正确性。 综合起来,本文研究内容主要包括四部分: (1)在洋细讨论载波相位观测量的基本构成和三种差分模式的基础上,对目前应用最多的双差载波相位观测方程进行线性化,给出最小二乘平差的统计模型,并分析该模型中的各种残余误差的影响和相应的解决办法。 (2)基于静态和动态两种模式下整周模糊度求解的基本原理,重点分析动态定位中的在航模糊度解算法(OTF),对其中的双频P码伪距法、最小二乘搜索法、模糊度函数法和模糊度协方差法中的LAMBDA法四种方法给予系统的理论分析,并比较其各自的适用范围和优缺点。 (3)详细分析LAMBDA法的基本原理,讨论整数最小二乘和序贯条件最小二乘平差两种参数估计模型,对LAMBDA法中的整数最小二乘搜索和模糊度去相关两个关键点进行重点分析,并通过实例验证各种结论的合理性。 (4)在白化滤波去相关算法的基础上提出一种改进的白化滤波算法,并通过数值模拟和实验两方面的验证将这种改进的白化滤波算法与高斯去相关法、联合去相关法进行比较分析,结果证明改进的白化滤波算法具有较强的适用性和良好的去相关效果。最后探讨了一种改进的模糊度空间搜索算法并利用Matlab语言给予程序实现,结合这种改进的算法对实验数据进行基线解算,以验证模糊度求解的正确性、快速性及稳定性并对解算的精度有相应提高。
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