多星座组合精密动态定位的抗差扩展Kalman滤波方法研究

高晓, 戴吾蛟, 张超, 余文坤

高晓, 戴吾蛟, 张超, 余文坤. 多星座组合精密动态定位的抗差扩展Kalman滤波方法研究[J]. 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2015, 40(10): 1329-1333. DOI: 10.13203/j.whugis20130668
引用本文: 高晓, 戴吾蛟, 张超, 余文坤. 多星座组合精密动态定位的抗差扩展Kalman滤波方法研究[J]. 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2015, 40(10): 1329-1333. DOI: 10.13203/j.whugis20130668
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GAO Xiao, DAI Wujiao, ZHANG Chao, YU Wenkun. Robust Extend Kalman Filtering Method Based on Precise Relative Positioning by Using Multi-constellation Integrated System[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(10): 1329-1333. DOI: 10.13203/j.whugis20130668
Citation: GAO Xiao, DAI Wujiao, ZHANG Chao, YU Wenkun. Robust Extend Kalman Filtering Method Based on Precise Relative Positioning by Using Multi-constellation Integrated System[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(10): 1329-1333. DOI: 10.13203/j.whugis20130668
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多星座组合精密动态定位的抗差扩展Kalman滤波方法研究

  • 1.

    中南大学测绘与国土信息工程系, 湖南 长沙, 410083;

  • 2.

    中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司, 陕西 西安, 710032

基金项目: 湖南省国土资源厅科技资助项目(2012-41);中南大学研究生自主探索资助项目(2014zzts249)。
详细信息
    作者简介:

    高晓,硕士生,主要从事GNSS组合数据处理与软件开发。E-mail:834606637@qq.com

  • 中图分类号: P228.41

Robust Extend Kalman Filtering Method Based on Precise Relative Positioning by Using Multi-constellation Integrated System

  • 1.

    School of Geoscience and Info-Physics, Central South University, Changsha 410083, China;

  • 2.

    Northwest Electric Power Design Institute Co., Ltd. of China Power Engineering Consulting Group, Xi'an 710032, China

Funds: The Science and Technology Project in the Land and Resources Department of Hunan Province, No. 2012-41;the Postgraduate Independent Exploration Project of Central South University, No. 2014zzts249.

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    摘要
  • 摘要: 扩展Kalman(EKF)滤波算法可有效地进行多卫星系统数据融合处理,但该方法对观测数据的质量要求较高,当观测出现异常时,传统的扩展Kalman方法容易导致滤波失真。为此,利用实测数据,通过虚拟掩模遮挡卫星模拟复杂的GNSS观测环境,研究了基于IGGIII的抗差EKF算法,确定了分位参数的合理经验值,并对其在GPS/GLONASS/BDS组合精密动态定位中的应用进行了分析。结果表明,在遮挡严重的复杂观测环境中,抗差EKF算法可有效地提高组合定位系统的模糊度的固定成功率和定位精度。
    Abstract: The extended Kalman filter method is effective in multi-constellation integrated systems, but its application is restricted because the method demands high quality observations. Due to the fact that the classical EKF method will seriously degrade because of observation outliers, this paper studies the robust EKF method based on IGGIII model and determines the value ranges of fractile factors using actual measurement data from the integrated GPS/GLONASS/BDS system. Three masks are used to simulate the complex user observation environment, which are helpful when investigating the application of robust EKF method in precise relative positioning. Results show that the robust EKF improves the fix-rate for ambiguity and positioning accuracy.
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    • 参考文献(15)
  • [1] Yang Yuanxi,Li Jinlong,Xu Junyi,et al. Contribution of the Compass Satellite Navigation System to Global PNT Users[J]. Chinese Sci Bull,2011,56(26):2 813-2 819
    [2] Yang Yuanxi. Progress, Contribution and Challenges of Compass/BeiDou Satellite Navigation System[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica,2010,39(1):1-6 (杨元喜. 北斗卫星导航系统的进展、贡献与挑战[J]. 测绘学报,2010,39(1):1-6)
    [3] Song Yingchun. Research on Kalman Filter in Kinematic Positioning[D].Changsha:Central South University, 2006 (宋迎春. 动态定位中的卡尔曼滤波研究[D].长沙:中南大学, 2006)
    [4] Cui Xianqiang. Study on Extension and Application of Adaptive Robust Filtering Theory for Controlling Influence of Colored Noise in Kinematic Positioning[D]. Xi'an:Chang'an University, 2012(崔先强. 动态定位有色噪声自适应抗差滤波理论的拓展与应用研究[D]. 西安:长安大学,2012)
    [5] Wang Jian, Wang Jinling, Gao Jingxiang. Study on GNSS Navigation Model Based on EKF[J]. Journal of China University of Mining & Technology, 2008, 37 (4): 473-477 (王坚,王金岭,高井祥. 基于抗差EKF的GNSS导航模型研究[J]. 中国矿业大学学报,2008,37(4):473-477)
    [6] Xu Changhui, Gao Jingxiang, Wang Jian. Robust Kalman Filtering of GNSS/INS Integrated System[J]. Journal of China University of Mining & Technology, 2010, 39(5): 773-778 (许长辉,高井祥,王坚. GNSS/INS组合系统的抗差卡尔曼滤波[J]. 中国矿业大学学报,2010,39(5):773-778)
    [7] Yu Wenkun. GPS/GLONASS Combined Positioning Technology and Its Application in Deformation Monitoring[D].Changsha:Central South University, 2013 (余文坤. GPS/GLONASS组合定位技术及其在变形监测中的应用[D]. 长沙:中南大学,2013)
    [8] Xu Guochang. GPS Theory, Algorithms and Applications[M]. 2nd ed.Berlin,Heidelberg:Springer-Verlag,2007
    [9] Zhao Changsheng, Tao Benzao. Robust Kalman Filtering of Linear System with Colored Noises[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2007, 32(10): 880-882 (赵长胜,陶本藻.有色噪声作用下的抗差卡尔曼滤波[J]. 武汉大学学报﹒信息科学版,2007,32(10):880-882)
    [10] Gao Xiao, Dai Wujiao. Robust Stochastic Model of Combined GPS and GLONASS [J]. GNSS World of China, 2012, 37(6): 17-20,25 (高晓,戴吾蛟. GPS/GLONASS组合定位的抗差Helmert方差估计模型[J]. 全球定位系统,2012,37(6):17-20,25)
    [11] Gao Xiao, Dai Wujiao. Determination of Prior Weight Ratio for Combined GPS-BD2 Positioning Based on Variance Component Estimation[J]. Journal of Geodesy and Geodynamics, 2013, 32(2): 136-138 (高晓,戴吾蛟.基于方差分量估计确定GPS/BD2组合定位先验权比[J].大地测量与地球动力学,2013,32(2):136-138)
    [12] Yang Y. Robust Estimation for Dependent Observations[J]. Manuscripta Geodeatica,1994,19(1):10-17
    [13] Yang Yuanxi, Song Lijie, Xu Tianhe. Robust Parameter Estimation for Geodetic Correlated Observations[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2002, 31 (2): 95-99 (杨元喜,宋力杰,徐天河.大地测量相关观测抗差估计理论[J]. 测绘学报,2002,31 (2): 95-99)
    [14] Wu Xixiu. Research on Kalman Filtering for Dynamic Deformation Monitoring[D]. Changsha:Central South University, 2011 (伍锡绣. 动态变形监测中的Kalman滤波方法研究[D]. 长沙:中南大学,2011)
    [15] Wen Yuanlan, Yang Yuanxi, Wang Wei. Research on Satellite Presicion Orbit Robust Estimation[J]. Chinese Journal of Space Science, 2001, 21(4): 341-350 (文援兰,杨元喜,王威. 卫星精密轨道抗差估计的研究[J]. 空间科学学报,2001,21(4):341-350)
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    1. 赵涛，叶世榕，罗歆琪，夏朋飞. GNSS-IR潮位反演中高仰角数据质量控制方法. 武汉大学学报(信息科学版). 2024(01): 68-76 . 百度学术
    2. 肖倩雨，周春霞，刘勇. 利用改进的亮温日较差法探测格陵兰冰盖表面融化. 武汉大学学报(信息科学版). 2024(10): 1931-1939 . 百度学术
    3. 李荣兴，何美茜，葛绍仓，程远，安璐. 东南极历史冰流速过估改正. 武汉大学学报(信息科学版). 2023(10): 1661-1669 . 百度学术
    4. 张冕，张春灌，赵敏，钟振华，袁炳强，周磊，韩梅. 地球磁异常EMAG2v3与全球重力数据库V29数据质量综合评估——以北极地区Aegir脊为例. 物探与化探. 2023(06): 1410-1416 . 百度学术
    5. 张金辉，李姗姗，杨光，范雕，凌晴. 联合CTD、海底地形和ARGO数据构建北太平洋深海时变温度模型. 测绘通报. 2023(12): 94-101+126 . 百度学术
    6. 徐天河，穆大鹏，闫昊明，郭金运，尹鹏. 近20年海平面变化成因研究进展及挑战. 测绘学报. 2022(07): 1294-1305 . 百度学术
    7. 徐天河，杨元元，穆大鹏，尹鹏. 近海海平面变化成因分析. 武汉大学学报(信息科学版). 2022(10): 1750-1757 . 百度学术
    8. 陈旭升，张云龙，张冠军. 优化局部均值分解在趋势信息提取中的应用. 测绘科学. 2022(11): 32-39 . 百度学术
    9. 房婷婷，付广裕. 卫星重力与地球重力场的文献计量分析. 地球科学进展. 2021(05): 543-552 . 百度学术
    10. 冯哲颖，岳林蔚，沈焕锋. 基于多源水文数据融合的GRACE水储量精度校正. 遥感技术与应用. 2021(03): 605-617 . 百度学术
    11. 刘冰石，邹贤才. ENSO影响下的西太平洋地区海陆水储量变化分析. 武汉大学学报(信息科学版). 2019(09): 1296-1303 . 百度学术

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  • 收稿日期:  2014-03-05
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