利用粒子滤波进行动态精密单点定位观测异常影响控制

聂建亮; 吴富梅; 郭春喜; 程传录

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利用粒子滤波进行动态精密单点定位观测异常影响控制

聂建亮, 吴富梅, 郭春喜, 程传录

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聂建亮, 吴富梅, 郭春喜, 程传录. 利用粒子滤波进行动态精密单点定位观测异常影响控制[J]. 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2012, 37(9): 1028-1031.

引用本文:

聂建亮, 吴富梅, 郭春喜, 程传录. 利用粒子滤波进行动态精密单点定位观测异常影响控制[J]. 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2012, 37(9): 1028-1031.

NIE Jianliang, WU Fumei, GUO Chunxi, CHENG Chuanlu. Influences Control of Outlying Observations in Dynamic PPP by Particle Filtering[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2012, 37(9): 1028-1031.

Citation:

NIE Jianliang, WU Fumei, GUO Chunxi, CHENG Chuanlu. Influences Control of Outlying Observations in Dynamic PPP by Particle Filtering[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2012, 37(9): 1028-1031.

利用粒子滤波进行动态精密单点定位观测异常影响控制

¹国家测绘地理信息局大地测量数据处理中心,西安市友谊东路334号710054;²西安测绘研究所,西安市雁塔路中段1号710054

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(41020144004,41004013);;陕西省测绘地理信息局科技创新基金资助项目

详细信息

作者简介:
聂建亮，博士，从事测量数据处理研究。

中图分类号: P228.41

Influences Control of Outlying Observations in Dynamic PPP by Particle Filtering

¹ Geodetic Data Processing Center,National Administration of Surveying,Mapping and Geoinformation, 334 East Youyi Road,Xi'an 710054,China;² Xi'an Research Institute of Surveying and Mapping,1 Middle Yanta Road,Xi'an 710054,China

Funds: 国家自然科学基金资助项目(41020144004,41004013);;陕西省测绘地理信息局科技创新基金资助项目

摘要: 采用粒子滤波控制观测异常影响,提高动态精密单点定位精度。粒子滤波是一种非高斯噪声分布的动态滤波,通过重点概率密度进行随机采样以获取高精度状态参数;根据观测噪声概率密度、状态噪声概率密度以及重点概率密度等因素确定粒子权值,降低受污染粒子对定位结果的影响;采用Kalman滤波进行重点采样,减缓粒子退化;采用单差无电离层固定模糊度,减少状态参数维数,进而减少粒子的选取个数。实测数据结果表明,粒子滤波有效控制了观测异常影响,提高了动态精密单点定位的精度。
- 动态精密单点定位 /
- 观测异常 /
- 粒子滤波 /
- 重点采样
Abstract: The precision of dynamic precise point positioning using Kalman filtering will be degraded,even be divergent when the outliers exist.Particle filtering is applied to control the influences of the observational outliers,and improve the accuracy of positioning.Particle filtering is a kind of nonlinear filter with non-Gaussian distribution,and it can obtain accurate parameters by random sample.The weight of each particle is defined based on the probability densities of the observational errors,predicted state errors as well as the important distribution in order to control the influences of contaminated particles to the positioning results.Kalman filtering is employed to get the important sampling to slow down the degeneracy of the particle.The free-ionosphere ambiguities are fixed before data processing to reduce the number of parameters in the state vector.An actual dynamic GPS data set is employed to test the particle filter procedure.The procedure of the particle filtering can efficiently control the influences of the observational outliers,and improve the accuracy of the dynamic precise point positioning.
- dynamic precise point positioning /
- outliers of the observations /
- particle filtering /
- important sampling

[1]	赵红, 郭春喜, 程传录, 王文利, 刘智, 董波, 王建伟. 利用改进的动态PPP技术建立中国香港区域海潮负荷位移模型 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2019, 44(3): 355-363. doi: 10.13203/j.whugis20160519
[2]	陶贤露, 张小红, 朱锋, 肖佳敏. 一种基于加表零偏稳定性的GNSS/SINS组合导航异常探测方法 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2018, 43(7): 1078-1084. doi: 10.13203/j.whugis20160405
[3]	赵文晔, 高井祥, 李增科, 姚一飞. 地图匹配辅助的KF-PF室内定位算法模型 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2018, 43(5): 806-812. doi: 10.13203/j.whugis20150707
[4]	姚一飞, 高井祥, 李增科, 谭兴龙. 精密单点定位不等精度观测值的RKF研究 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2017, 42(3): 314-320. doi: 10.13203/j.whugis20140926
[5]	刘帅, 孙付平, 李海峰, 刘婧, 郝万亮. GLONASS辅助动态GPS精密单点定位模糊度固定 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2016, 41(9): 1238-1244. doi: 10.13203/j.whugis20140494
[6]	种衍文, 王泽文, 陈蓉, 王莹莹. 一种多特征自适应融合的粒子滤波红外目标跟踪方法 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2016, 41(5): 598-604. doi: 10.13203/j.whugis20140185
[7]	罗小敏, 蔡昌盛, 朱建军, 潘林, 李施佳. 利用Galileo IOV卫星观测数据的单点定位精度分析 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2015, 40(2): 199-203.
[8]	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
[9]	宫轶松, 李保利, 归庆明, 连翠萍. 利用MKLD准则的自适应PF算法设计及其应用 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2014, 39(1): 90-94.
[10]	阮仁桂, 吴显兵, 冯来平. 单频精密单点定位观测模型和电离层处理方法比较 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2013, 38(9): 1023-1028.
[11]	姚海涛, 朱福喜, 陈海强. 一种自适应的PSO粒子滤波人脸视频跟踪方法 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2012, 37(4): 492-495.
[12]	宫轶松, 李保利, 张锦军, 张灵敏. 基于MKLD准则的PSOPF算法设计及其应用 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2011, 36(10): 1251-1255.
[13]	聂建亮, 吴富梅, 何正斌, 张双成. 利用交互多模型的动态精密单点定位故障诊断算法 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2011, 36(6): 644-647.
[14]	聂建亮, 何正斌. 利用固定模糊度的动态精密单点定位算法 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2010, 35(9): 1029-1033.
[15]	易重海, 朱建军, 陈永奇, 戴吾蛟. 顾及卫星钟差插值误差的GPS精密单点定位观测值随机模型 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2010, 35(10): 1165-1168.
[16]	聂建亮, 高为广, 张双成. 利用BP神经网络的动态精密单点定位故障诊断算法 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2010, 35(3): 283-285.
[17]	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.
[18]	吴云, 郭际明, 孙海燕. 逐次滤波方法在GPS单点定位中的应用研究 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2007, 32(1): 31-34.
[19]	韩保民, 欧吉坤. 基于GPS非差观测值进行精密单点定位研究 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2003, 28(4): 409-412.
[20]	刘经南, 叶世榕. GPS非差相位精密单点定位技术探讨 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2002, 27(3): 234-240.

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利用粒子滤波进行动态精密单点定位观测异常影响控制

¹国家测绘地理信息局大地测量数据处理中心,西安市友谊东路334号710054;²西安测绘研究所,西安市雁塔路中段1号710054

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(41020144004,41004013);;陕西省测绘地理信息局科技创新基金资助项目

作者简介:
聂建亮，博士，从事测量数据处理研究。

收稿日期: 2012-06-20
刊出日期: 2012-09-05

中图分类号: P228.41

关键词:

摘要: 采用粒子滤波控制观测异常影响,提高动态精密单点定位精度。粒子滤波是一种非高斯噪声分布的动态滤波,通过重点概率密度进行随机采样以获取高精度状态参数;根据观测噪声概率密度、状态噪声概率密度以及重点概率密度等因素确定粒子权值,降低受污染粒子对定位结果的影响;采用Kalman滤波进行重点采样,减缓粒子退化;采用单差无电离层固定模糊度,减少状态参数维数,进而减少粒子的选取个数。实测数据结果表明,粒子滤波有效控制了观测异常影响,提高了动态精密单点定位的精度。

English Abstract

Influences Control of Outlying Observations in Dynamic PPP by Particle Filtering

¹ Geodetic Data Processing Center,National Administration of Surveying,Mapping and Geoinformation, 334 East Youyi Road,Xi'an 710054,China;² Xi'an Research Institute of Surveying and Mapping,1 Middle Yanta Road,Xi'an 710054,China

Funds: 国家自然科学基金资助项目(41020144004,41004013);;陕西省测绘地理信息局科技创新基金资助项目

Received Date: 2012-06-20
Publish Date: 2012-09-05

Keywords:

Abstract: The precision of dynamic precise point positioning using Kalman filtering will be degraded,even be divergent when the outliers exist.Particle filtering is applied to control the influences of the observational outliers,and improve the accuracy of positioning.Particle filtering is a kind of nonlinear filter with non-Gaussian distribution,and it can obtain accurate parameters by random sample.The weight of each particle is defined based on the probability densities of the observational errors,predicted state errors as well as the important distribution in order to control the influences of contaminated particles to the positioning results.Kalman filtering is employed to get the important sampling to slow down the degeneracy of the particle.The free-ionosphere ambiguities are fixed before data processing to reduce the number of parameters in the state vector.An actual dynamic GPS data set is employed to test the particle filter procedure.The procedure of the particle filtering can efficiently control the influences of the observational outliers,and improve the accuracy of the dynamic precise point positioning.

聂建亮, 吴富梅, 郭春喜, 程传录. 利用粒子滤波进行动态精密单点定位观测异常影响控制[J]. 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2012, 37(9): 1028-1031.

引用本文:

聂建亮, 吴富梅, 郭春喜, 程传录. 利用粒子滤波进行动态精密单点定位观测异常影响控制[J]. 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2012, 37(9): 1028-1031.

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作者简介: 聂建亮，博士，从事测量数据处理研究。

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利用粒子滤波进行动态精密单点定位观测异常影响控制

1国家测绘地理信息局大地测量数据处理中心,西安市友谊东路334号710054;2西安测绘研究所,西安市雁塔路中段1号710054

作者简介: 聂建亮，博士，从事测量数据处理研究。

English Abstract

Influences Control of Outlying Observations in Dynamic PPP by Particle Filtering

1 Geodetic Data Processing Center,National Administration of Surveying,Mapping and Geoinformation, 334 East Youyi Road,Xi'an 710054,China;2 Xi'an Research Institute of Surveying and Mapping,1 Middle Yanta Road,Xi'an 710054,China

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作者简介:
聂建亮，博士，从事测量数据处理研究。

¹国家测绘地理信息局大地测量数据处理中心,西安市友谊东路334号710054;²西安测绘研究所,西安市雁塔路中段1号710054

作者简介:
聂建亮，博士，从事测量数据处理研究。

¹ Geodetic Data Processing Center,National Administration of Surveying,Mapping and Geoinformation, 334 East Youyi Road,Xi'an 710054,China;² Xi'an Research Institute of Surveying and Mapping,1 Middle Yanta Road,Xi'an 710054,China