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一种改进的抗差Kalman滤波方法在精密单点定位中的应用

张小红 潘宇明 左翔 汪杰

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[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(7): 858-864. doi: 10.13203/j.whugis20130577
引用本文: 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[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(7): 858-864. doi: 10.13203/j.whugis20130577
ZHANG Xiaohong, PAN Yuming, ZUO Xiang, WANG Jie. An Improved Robust Kalman Filtering and Its Application in PPP[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(7): 858-864. doi: 10.13203/j.whugis20130577
Citation: ZHANG Xiaohong, PAN Yuming, ZUO Xiang, WANG Jie. An Improved Robust Kalman Filtering and Its Application in PPP[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(7): 858-864. doi: 10.13203/j.whugis20130577

一种改进的抗差Kalman滤波方法在精密单点定位中的应用

doi: 10.13203/j.whugis20130577
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(41474025);总装预研基金资助项目(9140A24020713JB11342);总装“十二五”预研资助项目(51324040103)
详细信息
    作者简介:

    张小红,教授,博士,研究方向为GNSS精密单点定位及其地学应用,

    通讯作者: 左翔,硕士,
  • 中图分类号: P228.41

An Improved Robust Kalman Filtering and Its Application in PPP

Funds: TheNationalNaturalScienceFoundationofChina,No.41474025;thePre researchProgramofChineseGeneral ArmamentDepartment,No.9140A24020713JB11342;thePre researchProgramofChineseGeneralArmamentDepartmentDuring the Twelfth Five YearPlanPeriod,No.51324040103
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    Author Bio:

    ZHANGXiaohong,professor,PhD,specilizesintheresearchandeducationonGNSSprecisepointpositioninganditsappli cationingeoscience.

    Corresponding author: ZUOXiang,master.
  • 摘要: 分析了未能探测到的小周跳或粗差对GPS精密单点定位的影响,提出了一种改进的抗差Kalman滤波方法。该方法通过相位观测值验后残差分析,对传统抗差方案中等价权为0的情况进行周跳处理,能同时兼顾相位观测值中的粗差和小周跳问题。利用实测数据和模拟数据进行实验,结果表明,该方法不但可以显著改善未能探测的周跳对于定位结果的影响,同时避免了传统抗差方案中出现的后续历元相位残差持续增大的情况。
  • [1] HuberPJ.RobustEstimationofaLocationParam eter[J].犜犺犲犃狀狀犪犾狊狅犳犕犪狋犺犲犿犪狋犻犮犪犾犛狋犪狋犻狊狋犻犮狊,1964,35(1):73 101[2] FangRongxin,ShiChuang,WeiNa,etal.Real timeCycle slipDetectionforQualityControlofGPS Measurements[J].犌犲狅犿犪狋犻犮狊犪狀犱犐狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀犛犮犻 犲狀犮犲狅犳犠狌犺犪狀犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔,2009,34(9):1094 1097)(方荣新,施闯,魏娜,等.GPS数据质量控制中实时周跳探测研究[J].武汉大学学报·信息科学版,2009,34(9):1094 1097)[3] CaiHua,ZhaoQile,SunHanrong,etal.GNSSReal timeDataQualityControl[J].犌犲狅犿犪狋犻犮狊犪狀犱犐狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀犛犮犻犲狀犮犲狅犳犠狌犺犪狀犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔,2011,36(7):820824(蔡华,赵齐乐,孙汉荣,等.GNSS实时数据质量控制[J].武汉大学学报·信息科学版,2011,36(7):820 824)[4] BlewittG.AnAutomaticEditingAlgorithmforGPSData[J].犌犲狅狆犺狔狊犻犮犪犾犚犲狊犲犪狉犮犺犔犲狋狋犲狉狊,1990,17(3):199 202[5] LiDeren.GrossErrorLocationbyMeansoftheIt erationMethodwithVariableWeights[J].犑狅狌狉狀犪犾狅犳犠狌犺犪狀犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犛狌狉狏犲狔犻狀犵犪狀犱犕犪狆狆犻狀犵,1984(1):4668(李德仁.利用选择权迭代法进行粗差定位[J].武汉测绘学院学报,1984(1):46 68)[6] TeunissenPJG.QualityControlinIntegratedNavigationSystems[J].犐犈犈犈犃犲狉狅狊狆犪犮犲犪狀犱犈 犾犲犮狋狉狅狀犻犮犛狔狊狋犲犿狊犕犪犵犪狕犻狀犲,1990,5(7):3541[7] ZhaoChangsheng,TaoBenzao.RobustKalmanFil teringofLinearSystemwithColoredNoises[J].犌犲狅犿犪狋犻犮狊犪狀犱犐狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀犛犮犻犲狀犮犲狅犳犠狌犺犪狀犝狀犻 狏犲狉狊犻狋狔,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)[8] ZhangShuangcheng,YangYuanxi,ZhangQin.AnAlgorithmofGPSNavigationBasedonRobustSelf TuningKalmanFiltering[J].犌犲狅犿犪狋犻犮狊犪狀犱犐狀犳狅狉 犿犪狋犻狅狀犛犮犻犲狀犮犲狅犳犠狌犺犪狀犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔,2006,30(10):881884(张双成,杨元喜,张勤.一种基于抗差自蠻耍幔欤恚幔盥瞬ǖ模牵校拥己剿惴ǎ郏剩荩浜捍笱аПāば畔⒖蒲О?2006,30(10):881 884)[9] NieJianliang,ZhangShuangcheng,XuYongsheng,etal.PrecisePointPositioningBasedonRobustKalmanFiltering[J].犑狅狌狉狀犪犾狅犳犈犪狉狋犺犛犮犻犲狀犮犲狊犪狀犱犈狀狏犻狉狅狀犿犲狀狋,2010(2):218220(聂建亮,张双成,徐永胜,等.基于抗差Kalman滤波的精密单点定位[J].地球科学与环境学报,2010(2):218 220)[10] XuChanghui,GaoJingxiang,HuHong,etal.Ro bustKalmanFilteringforPrecisePointPositioning[J].犑狅狌狉狀犪犾狅犳犆犺犻狀犪犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犕犻狀犻狀犵牔犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔,2012(5):857862(许长辉,高井祥,胡洪,等.精密单点定位的抗差卡尔曼滤波研究[J].中国矿业大学学报,2012(5):857862)[11]KrarupT,JuhlJ,KubikK.GtterdmmerungoverLeastSquaresAdjustment[C].The14thCongressofInternationalArchivesofPhotogrammetry,Hamburg,1980[12] ZhouJiangwen.TheClassicalErrorTheoryandRobustEstimation[J].犑狅狌狉狀犪犾狅犳犛狌狉狏犲狔犻狀犵犪狀犱犕犪狆狆犻狀犵,1989(2):115120(周江文.经典误差理论与抗差估计[J].测绘学报,1989(2):115120)[13] YangYuanxi.RobustEstimationTheoryandItsApplication[M].Beijing:People’sLiberationAr myPress,1993(杨元喜.抗差估计理论及其应用[M].北京:解放军出版杜,1993)[14] ZhangXiaohong,GuoFei,LiPan,etal.Real TimeQualityControlProcedureforGNSSPrecisePointPositioning[J].犌犲狅犿犪狋犻犮狊犪狀犱犐狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀犛犮犻犲狀犮犲狅犳犠狌犺犪狀犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔,2012,37(8):940 944(张小红,郭斐,李盼,等.GNSS精密单点定位中的实时质量控制[J].武汉大学学报·信息科学版,2012,37(8):940 944)
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    [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] 邹璇, 李宗楠, 陈亮, 宋伟伟, 王成, 唐卫明.  一种历元间差分单站单频周跳探测与修复方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2017, 42(10): 1406-1410. doi: 10.13203/j.whugis20150805
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-10-16
  • 修回日期:  2015-07-05
  • 刊出日期:  2015-07-05

一种改进的抗差Kalman滤波方法在精密单点定位中的应用

doi: 10.13203/j.whugis20130577
    基金项目:  国家自然科学基金资助项目(41474025);总装预研基金资助项目(9140A24020713JB11342);总装“十二五”预研资助项目(51324040103)
    作者简介:

    张小红,教授,博士,研究方向为GNSS精密单点定位及其地学应用,

    通讯作者: 左翔,硕士,
  • 中图分类号: P228.41

摘要: 分析了未能探测到的小周跳或粗差对GPS精密单点定位的影响,提出了一种改进的抗差Kalman滤波方法。该方法通过相位观测值验后残差分析,对传统抗差方案中等价权为0的情况进行周跳处理,能同时兼顾相位观测值中的粗差和小周跳问题。利用实测数据和模拟数据进行实验,结果表明,该方法不但可以显著改善未能探测的周跳对于定位结果的影响,同时避免了传统抗差方案中出现的后续历元相位残差持续增大的情况。

English Abstract

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[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(7): 858-864. doi: 10.13203/j.whugis20130577
引用本文: 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[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(7): 858-864. doi: 10.13203/j.whugis20130577
ZHANG Xiaohong, PAN Yuming, ZUO Xiang, WANG Jie. An Improved Robust Kalman Filtering and Its Application in PPP[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(7): 858-864. doi: 10.13203/j.whugis20130577
Citation: ZHANG Xiaohong, PAN Yuming, ZUO Xiang, WANG Jie. An Improved Robust Kalman Filtering and Its Application in PPP[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(7): 858-864. doi: 10.13203/j.whugis20130577
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