低高度角双频非差数据的周跳探测方法研究

范士杰; 陈冠旭; 刘焱雄; 牟春霖

doi:10.13203/j.whugis20140124

低高度角双频非差数据的周跳探测方法研究

doi: 10.13203/j.whugis20140124

1.
中国石油大学(华东)地球科学与技术学院, 山东青岛, 266580;
2.
国家海洋局第一海洋研究所, 山东青岛, 266061

基金项目: 国家自然科学基金(41274011,41374044)。

详细信息

作者简介:
范士杰,副教授,博士,研究方向为GNSS精密定位等。fshijie@upc.edu.cn

中图分类号: P228.41

Cycle-Slip Detection Methods for Dual-frequency Un-difference Data at Low Elevation Angle

1.
School of Geosciences, China University of Petroleum, Qingdao 266580, China;
2.
The First Institute of Oceanography, State Oceanic Administration, Qingdao 266061, China

Funds: The National Natural Science Foundation of China, Nos. 41274011,41374044.

摘要: 针对低高度角双频非差数据测量噪声大、周跳探测容易出现误判和漏判的情况,本文基于电离层残差组合和MW组合进行了周跳探测算法的改进。在电离层残差法的周跳探测中,引入了时间窗口方法,利用周跳检测量的误差分布合理确定判定阈值的大小;在宽巷周跳的探测中,对MW组合方法中的判定条件进行了改进,采用加权递推平滑和时间窗口相结合的方法进行宽巷模糊度的精确估计和精度评价。经IGS站观测数据验证,改进算法取得了较好的周跳探测效果。
- 低高度角 /
- 双频非差观测数据 /
- 电离层残差组合 /
- MW组合 /
- 周跳探测
Abstract: GPS dual-frequency un-difference observations at low elevation angle are prone to large measurement noises, misjudgments, and false negatives in cycle-slip detection. This paper proposes a modified cycle-slip detection algorithm, based on ionosphere residual and MW observation combination. First, the ionosphere residual algorithm is improved by introducing a time window method to calculate a more realistic threshold using the cycle-slip detected error distribution. Then, during wide lane cycle-slip detection, the determinant conditions of the MW combination algorithm was improved by combining the weighted recursive smoothing method and time window method to estimate the wide lane ambiguity and evaluate its precision. Verified by IGS observation data, the improved algorithm achieves good cycle slip detection results.
- low elevation angle /
- dual-frequency and un-difference observation data /
- ionosphere residual combination /
- MW combination /
- cycle-slip detection

[1]	Goad C C. Precise Positioning with the GPS[M]. Berlin, Heidelberg:Springer,1987: 17-30
[2]	Wu Jizhong, Shi Chuang, Fang Rongxin. Improving the Single Station Data Cycle Slip Detection Approach TurboEdit[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2011, 36(1): 29-33(吴继忠,施闯,方荣新.TurboEdit单站GPS数据周跳探测方法的改进[J]. 武汉大学学报·信息科学版,2011,36(1): 29-33)
[3]	Zheng Zuoya. Study and Software Implementation of GPS Data Pre-processing and Onboard GPS Kinematic Orbit Determination[D]. Shanghai: Chinese Academy of Sciences (Shanghai Astronomical Observatory), 2005(郑作亚.GPS数据预处理和星载GPS运动学定轨研究及其软件实现[D]. 上海:中国科学院研究生院(上海天文台),2005)
[4]	Blewitt G. An Automatic Editing Algorithm for GPS Data[J]. Geophysical Research Letters, 1990, 17(3): 199-202
[5]	Zhang Xiaohong, Li Xinxin. Instantaneous Re-Initialization in Real-time Kinematic PPP with Cycle Slip Fixing[J]. GPS Solutions, 2012, 16(3): 315-327
[6]	Liu Zhizhao. A New Automated Cycle Slip Detection and Repair Method for a Single Dual-Frequency GPS Receiver[J]. Journal of Geodesy, 2011, 85(3): 171-183
[7]	Yi Zhonghai, Zhu Jianjun, Chen Yongqi, et al. Cycle-Slip Detection and Correction Algorithm for Real-Time PPP[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2011, 36(11): 1 314-1 319(易重海,朱建军,陈永奇,等. 实时精密单点定位中周跳探测与修复的算法研究[J]. 武汉大学学报·信息科学版,2011, 36(11): 1 314-1 319)
[8]	Zhang Shubi, Zhu Shaopan, Zhang Qiuzhao. A Combined Algorithm for Cycle Slips Detection and Correction[J]. Journal of Geomatics Science and Technology, 2012, 29(1): 1-4(张书毕,朱绍攀,张秋昭. 一种GPS周跳探测与修复的组合算法[J]. 测绘科学技术学报,2012,29(1): 1-4)
[9]	Zhang Xiaohong, Guo Fei, Li Pan, et al. Real-time Quality Control Procedure for GNSS Precise Point Positioning[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 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)
[10]	Cai Chongsheng, Liu Zhizhao, Xia Pengfei, et al. Cycle Slip Detection and Repair for Undifferenced GPS Observations Under High Ionospheric Activity[J]. GPS Solutions, 2013, 17(2): 247-260
[11]	Yuan Yubin, Dang Yamin, Cheng Yingyan, et al. TurboEdit Algorithm and Its Improvements in Undifferentiated Phase Data Preprocessing[J]. Journal of Geodesy and Geodynamics, 2009, 29(3): 109-113(袁玉斌,党亚民,成英燕,等. 非差相位数据预处理的TurboEdit算法及其改进[J]. 大地测量与地球动力学,2009,29(3): 109-113)
[12]	Miao Ying, Sun Zhaowei, Wu Shunan. Error Analysis and Cycle-Slip Detection Research on Satellite-Borne GPS Observation[J]. Journal of Aerospace Engineering, 2010, 24(1): 95-101

[1]	杜祯强, 柴洪洲, 潘宗鹏, 石明琛, 齐文龙. 针对消电离层组合FCB的非组合PPP部分模糊度固定方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2021, 46(6): 913-919. doi: 10.13203/j.whugis20190272
[2]	夏磊, 赖祖龙, 梅长松, 焦晨晨, 蒋可, 潘雄. 实时周跳探测与修复的TurboEdit历元差优化算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2021, 46(6): 920-927. doi: 10.13203/j.whugis20190287
[3]	伍冠滨, 陈俊平, 白天阳, 伍晓勐, 胡金林. 非差非组合PPP的广域星间单差天顶电离层模型及其验证 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2021, 46(6): 928-937. doi: 10.13203/j.whugis20190319
[4]	汤俊, 毛文飞. 多尺度ARMA残差修正模型震前电离层TEC异常探测 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2019, 44(6): 791-798. doi: 10.13203/j.whugis20170321
[5]	刘柳, 吕志伟, 戴琦, 周朋进, 贾铮洋. 利用三频数据组合探测不敏感周跳 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2019, 44(3): 392-397. doi: 10.13203/j.whugis20160477
[6]	黎蕾蕾, 杨盛, 柳景斌, 孙红星, 丁学文, 吴宇, 任春华, 彭亮, 谢长城. 惯导辅助的无电离层与宽巷组合周跳探测与修复方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2018, 43(12): 2183-2190. doi: 10.13203/j.whugis20180185
[7]	苏明坤, 郑建生, 陈鲤文, 方卫东. GPS双频非差周跳探测修复SET法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2018, 43(2): 207-212. doi: 10.13203/j.whugis20150116
[8]	唐卫明, 刘前, 高柯夫, 邓辰龙, 崔健慧, 沈明星. 北斗伪距码偏差对基线解算的影响分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2018, 43(8): 1199-1206. doi: 10.13203/j.whugis20170110
[9]	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
[10]	范丽红, 王利, 张明, 郑增记. 基于MW与STPIR组合的周跳探测与修复方法研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(6): 790-794. doi: 10.13203/j.whugis20130521
[11]	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
[12]	曹新运, 王坚. GPS三频非差观测值探测与修复周跳 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(4): 450-456. doi: 10.13203/j.whugis20120184
[13]	王振杰, 聂志喜, 欧吉坤. 一种基于TurboEdit改进的GPS双频观测值周跳探测方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(9): 1017-1021. doi: 10.13203/j.whugis20130021
[14]	陈润静, 彭碧波, 高凡, 范城城. 星载双频GPS二次周跳探测方法研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(6): 697-700.
[15]	王成, 王解先, 何丽娜. 利用码相二次差分与Jarque-Bera检验进行实时周跳探测 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(6): 693-696.
[16]	蔡华, 赵齐乐, 孙汉荣, 胡志刚. GNSS实时数据质量控制 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(7): 820-824.
[17]	孙保琪, 欧吉坤, 盛传贞, 刘吉华. 一种适于Compass周跳探测的三频数据优化组合 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(10): 1157-1160.
[18]	王维, 王解先, 高俊强. GPS周跳探测的方法研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(6): 687-690.
[19]	郑作亚, 卢秀山, 韩晓冬. 基于一类新小波函数基的GPS相位观测值周跳探测 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2008, 33(6): 639-643.
[20]	熊伟, 伍岳, 孙振冰, 王泽民. 多频数据组合在周跳探测和修复上的应用 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2007, 32(4): 319-322.

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低高度角双频非差数据的周跳探测方法研究

doi: 10.13203/j.whugis20140124

作者简介:
范士杰,副教授,博士,研究方向为GNSS精密定位等。fshijie@upc.edu.cn

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1. 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院, 山东青岛, 266580;

2. 国家海洋局第一海洋研究所, 山东青岛, 266061

作者简介:
范士杰,副教授,博士,研究方向为GNSS精密定位等。fshijie@upc.edu.cn

English Abstract

Cycle-Slip Detection Methods for Dual-frequency Un-difference Data at Low Elevation Angle

1. School of Geosciences, China University of Petroleum, Qingdao 266580, China;

2. The First Institute of Oceanography, State Oceanic Administration, Qingdao 266061, China

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doi: 10.13203/j.whugis20140124

1. 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院, 山东 青岛, 266580; 2. 国家海洋局第一海洋研究所, 山东 青岛, 266061

作者简介: 范士杰,副教授,博士,研究方向为GNSS精密定位等。fshijie@upc.edu.cn

English Abstract

Cycle-Slip Detection Methods for Dual-frequency Un-difference Data at Low Elevation Angle

1. School of Geosciences, China University of Petroleum, Qingdao 266580, China; 2. The First Institute of Oceanography, State Oceanic Administration, Qingdao 266061, China

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作者简介:
范士杰,副教授,博士,研究方向为GNSS精密定位等。fshijie@upc.edu.cn

1. 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院, 山东青岛, 266580;

2. 国家海洋局第一海洋研究所, 山东青岛, 266061

作者简介:
范士杰,副教授,博士,研究方向为GNSS精密定位等。fshijie@upc.edu.cn

1. School of Geosciences, China University of Petroleum, Qingdao 266580, China;

2. The First Institute of Oceanography, State Oceanic Administration, Qingdao 266061, China