一种利用增广参数Kalman滤波的GPS多路径效应处理方法

戴吾蛟; 伍锡锈; 罗飞雪

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一种利用增广参数Kalman滤波的GPS多路径效应处理方法

戴吾蛟, 伍锡锈, 罗飞雪

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戴吾蛟, 伍锡锈, 罗飞雪. 一种利用增广参数Kalman滤波的GPS多路径效应处理方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(4): 423-427.

引用本文:

戴吾蛟, 伍锡锈, 罗飞雪. 一种利用增广参数Kalman滤波的GPS多路径效应处理方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(4): 423-427.

DAI Wujiao, WU Xixiu, LUO Feixue. GPS Multipath Effect Processing Method Based on Augmented Parameters Kalman Filtering[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2012, 37(4): 423-427.

Citation:

DAI Wujiao, WU Xixiu, LUO Feixue. GPS Multipath Effect Processing Method Based on Augmented Parameters Kalman Filtering[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2012, 37(4): 423-427.

一种利用增广参数Kalman滤波的GPS多路径效应处理方法

戴吾蛟^1,2,
伍锡锈^1,2,
罗飞雪^1,2

¹中南大学测绘与国土信息工程系,长沙市麓山南路932号410083;²湖南省精密工程测量与形变灾害监测重点实验室,长沙市麓山南路932号410083

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(40704002);;湖南省自然科学基金资助项目(08JJ6025)

详细信息

作者简介:
戴吾蛟，副教授，博士。现主要从事变形监测、ＧＮＳＳ数据处理研究。

中图分类号: P228.41

GPS Multipath Effect Processing Method Based on Augmented Parameters Kalman Filtering

¹ Department of Survey Engineering and Geomatics,Central South University,932 South Lushan Road,Changsha 410083,China;² Key Laboratory of Precise Engineering Surveying & Deformation Disaster Monitoring of Hunan Province, 932 South Lushan Road,Changsha 40083,China

Funds: 国家自然科学基金资助项目(40704002);;湖南省自然科学基金资助项目(08JJ6025)

摘要: 提出了一种基于增广参数Kalman滤波的多路径效应系统误差估计方法,将系统误差作为状态参数,并对其建立一阶AR模型,同时利用多路径重复性特性,更新多路径误差改正模型,在一定程度上解决了固定多路径误差模型随着时间推移重复性减小而有效性降低的问题,并利用16d实测数据例证了本方法具有一定的可行性和有效性。
- 多路径效应 /
- Kalman滤波 /
- 系统误差 /
- 一阶AR模型
Abstract: In the high-precision positioning with GPS,when the environment of the surveying point keep little changed,the multipath effect has strong repeatability.With this characteristic establishing the error correction model is an effective method to weaken the multipath effect influence.But as the time interval goes on,its repeatability decreases,and the corresponding effectiveness of this method drastically reduces.Therefore,based on augmented parameters Kalman filtering this paper proposes a multipath effect system error estimation method with state matrix augmentation,taking the systematic errors as state parameters and establishing AR model of first class,meanwhile using multipath repeatability characteristics to update multipath error correction model.With this method,the problem of that as the time goes on the repeatability decrease and the corresponding effectiveness of fix multipath error correction model reduces has been resolved to a certain extent.Finally,an example with 16 days GPS observation data has proved that this method has a certain feasibility and effectiveness.
- multipath effect /
- Kalman filtering /
- systematic error /
- AR model of first class

[1]	布金伟, 左小清, 金立新, 常军. BDS/QZSS及其组合系统在中国和日本及周边地区的定位性能评估 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2020, 45(4): 574-585, 611. doi: 10.13203/j.whugis20180228
[2]	宋会杰, 董绍武, 王燕平, 安卫, 侯娟. 基于渐消因子的改进Kalman滤波时间尺度估计算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2019, 44(8): 1205-1211, 1219. doi: 10.13203/j.whugis20180065
[3]	刘韬, 徐爱功, 隋心, 王长强. 新息向量的抗差Kalman滤波方法及其在UWB室内导航中的应用 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2019, 44(2): 233-239. doi: 10.13203/j.whugis20170067
[4]	张小红, 潘宇明, 左翔, 汪杰. 一种改进的抗差Kalman滤波方法在精密单点定位中的应用 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(7): 858-864. doi: 10.13203/j.whugis20130577
[5]	左廷英, 宋迎春. 带有未知物理信息的边坡监测滤波算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(1): 86-90.
[6]	柯灏, 赵建虎, 张红梅. 短潮位序列系统误差的探测及修复方法研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(7): 843-846.
[7]	陈磊, 彭军还. 随机游动模型下系统误差补偿算法研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(5): 586-589.
[8]	罗飞雪, 戴吾蛟, 伍锡锈. 基于交叉证认的EMD滤波及其在GPS多路径效应中的应用 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(4): 450-453.
[9]	何正斌, 吴富梅, 聂建亮. 先验协方差阵误差对动态Kalman滤波解的影响 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(1): 34-38.
[10]	阮仁桂, 郝金明, 刘勇. 正反向Kalman滤波用于动态精密单点定位参数估计 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(3): 279-282.
[11]	刘超, 王坚, 胡洪, 高井祥. 动态变形监测多路径实时修正模型研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(4): 481-485.
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[14]	汪志明, 花向红, 陈远, 郭斐. GPS/DR组合Kalman滤波模型及性能分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(9): 1102-1105.
[15]	张双成, 叶世榕, 万蓉, 陈波. 基于Kalman滤波的断层扫描初步层析水汽湿折射率分布 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2008, 33(8): 796-799.
[16]	吴雨航, 陈秀万, 吴才聪. 利用信噪比削弱多路径误差的方法研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2008, 33(8): 842-845.
[17]	王振杰, 卢秀山. 利用半参数模型分离GPS基线中的系统误差 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2007, 32(4): 316-318.
[18]	伊廷华, 李宏男, 伊晓东, 王国新. 基于自适应噪声抵消与小波滤波的GPS监测误差分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2006, 31(11): 995-998.
[19]	黄声享, 李沛鸿, 杨保岑, 向东. GPS动态监测中多路径效应的规律性研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2005, 30(10): 877-880.
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一种利用增广参数Kalman滤波的GPS多路径效应处理方法

¹中南大学测绘与国土信息工程系,长沙市麓山南路932号410083;²湖南省精密工程测量与形变灾害监测重点实验室,长沙市麓山南路932号410083

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(40704002);;湖南省自然科学基金资助项目(08JJ6025)

作者简介:
戴吾蛟，副教授，博士。现主要从事变形监测、ＧＮＳＳ数据处理研究。

收稿日期: 2011-12-30
刊出日期: 2012-04-05

中图分类号: P228.41

关键词:

摘要: 提出了一种基于增广参数Kalman滤波的多路径效应系统误差估计方法,将系统误差作为状态参数,并对其建立一阶AR模型,同时利用多路径重复性特性,更新多路径误差改正模型,在一定程度上解决了固定多路径误差模型随着时间推移重复性减小而有效性降低的问题,并利用16d实测数据例证了本方法具有一定的可行性和有效性。

English Abstract

GPS Multipath Effect Processing Method Based on Augmented Parameters Kalman Filtering

¹ Department of Survey Engineering and Geomatics,Central South University,932 South Lushan Road,Changsha 410083,China;² Key Laboratory of Precise Engineering Surveying & Deformation Disaster Monitoring of Hunan Province, 932 South Lushan Road,Changsha 40083,China

Funds: 国家自然科学基金资助项目(40704002);;湖南省自然科学基金资助项目(08JJ6025)

Received Date: 2011-12-30
Publish Date: 2012-04-05

Keywords:

Abstract: In the high-precision positioning with GPS,when the environment of the surveying point keep little changed,the multipath effect has strong repeatability.With this characteristic establishing the error correction model is an effective method to weaken the multipath effect influence.But as the time interval goes on,its repeatability decreases,and the corresponding effectiveness of this method drastically reduces.Therefore,based on augmented parameters Kalman filtering this paper proposes a multipath effect system error estimation method with state matrix augmentation,taking the systematic errors as state parameters and establishing AR model of first class,meanwhile using multipath repeatability characteristics to update multipath error correction model.With this method,the problem of that as the time goes on the repeatability decrease and the corresponding effectiveness of fix multipath error correction model reduces has been resolved to a certain extent.Finally,an example with 16 days GPS observation data has proved that this method has a certain feasibility and effectiveness.

戴吾蛟, 伍锡锈, 罗飞雪. 一种利用增广参数Kalman滤波的GPS多路径效应处理方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(4): 423-427.

引用本文:

戴吾蛟, 伍锡锈, 罗飞雪. 一种利用增广参数Kalman滤波的GPS多路径效应处理方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(4): 423-427.

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作者简介: 戴吾蛟，副教授，博士。现主要从事变形监测、ＧＮＳＳ数据处理研究。

GPS Multipath Effect Processing Method Based on Augmented Parameters Kalman Filtering

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一种利用增广参数Kalman滤波的GPS多路径效应处理方法

1中南大学测绘与国土信息工程系,长沙市麓山南路932号410083;2湖南省精密工程测量与形变灾害监测重点实验室,长沙市麓山南路932号410083

作者简介: 戴吾蛟，副教授，博士。现主要从事变形监测、ＧＮＳＳ数据处理研究。

English Abstract

GPS Multipath Effect Processing Method Based on Augmented Parameters Kalman Filtering

1 Department of Survey Engineering and Geomatics,Central South University,932 South Lushan Road,Changsha 410083,China;2 Key Laboratory of Precise Engineering Surveying & Deformation Disaster Monitoring of Hunan Province, 932 South Lushan Road,Changsha 40083,China

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戴吾蛟，副教授，博士。现主要从事变形监测、ＧＮＳＳ数据处理研究。

¹中南大学测绘与国土信息工程系,长沙市麓山南路932号410083;²湖南省精密工程测量与形变灾害监测重点实验室,长沙市麓山南路932号410083

作者简介:
戴吾蛟，副教授，博士。现主要从事变形监测、ＧＮＳＳ数据处理研究。

¹ Department of Survey Engineering and Geomatics,Central South University,932 South Lushan Road,Changsha 410083,China;² Key Laboratory of Precise Engineering Surveying & Deformation Disaster Monitoring of Hunan Province, 932 South Lushan Road,Changsha 40083,China