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伴随着GPS精密解算算法的发展,GPS测向系统得到了广泛的应用,成为当前最重要的测向测姿方法之一。顺应这个趋势,低成本GPS测向系统定会有广泛的应用前景。而当前知名GPS模块供应商提供的系统都是基于高端GPS模块的测向系统,只有在这种条件下,GPS精密解算才能够获得很高的成功率。为了达到低成本GPS测向系统的解算要求,本文对精密算法作了深入研究和改进。论文的主要工作包括:
(1)研究了系统适用的单频短基线解算数学模型,根据Sigma模型的原理总结出本系统适用的随机非等概权重模型。
(2)研究了的数据预处理方法,将多种周跳探测联合检测的方法运用于系统的周跳检测中,在检测运用周跳检测和修复方法提高解算质量。
(3)提出了一种补偿模糊度浮动解中模糊度奇值点的新算法:基于均值漂移的三差算法,并给出适用于三差解均值漂移模型,给出了测试分析。
(4)分析强相关造成的模型中模糊度协方差阵的不适定性,以及现有修正估计算法进行了特点,借鉴杨采文等人提出的奇异值算法给出了一种基于奇异值截断算法的改进算法—奇异值精化算法,给出了参数的选取方法,给出了算法的方差分析表达式,测试了算法的运行效果。
(5)详细研究了整数最小二乘模糊度搜索算法,对算法进行中可能产生的问题作了分析,针对分析给出了改进的补偿算法—测试补偿Z变换,给出协方差阵的分解补偿表达式,对协方差矩阵的近零特征值作了针对补偿。
(6)通过对模糊度从实数解到整数解的映射子域的分析,深刻剖析模糊度概率分布与基线向量分布关联,对本系统模糊度条件概率分布做出了实测数据分析,给出了一个边峰分布的经验参数。根据基线向量概率分布特点,提出了一种模糊度重建的方法。在这种方法的引导下,条件模糊度概率的边峰被消减了。
(7)搭建了试验平台,进行了系统的探索性开发。