107-周跳探测之MW

MW组合

对相位观测值进行宽巷组合,即宽巷相位观测值为:

ϕw=ϕ1−ϕ2 \phi_w = \phi_1 - \phi_2 ϕw=ϕ1ϕ2

因为整周模糊度NNNϕ\phiϕ表示的含义相同,故:

Nw=N1−N2 N_w = N_1 - N_2 Nw=N1N2

根据ϕ=fwt\phi=f_wtϕ=fwt,其中等式右边分别为频率和时间,可得:

fwt=f1t−f2t f_w t = f_1 t - f_2 t fwt=f1tf2t

即宽巷频率为:

fw=f1−f2 f_w = f_1 - f_2 fw=f1f2

故宽巷波长为:

λw=cfw=cf1−f2≈86.2cm \lambda_w = \frac{c}{f_w} = \frac{c}{f_1 - f_2} \approx 86.2cm λw=fwc=f1f2c86.2cm

根据ϕ=Lλ\phi=\frac{L}{\lambda}ϕ=λL,其中分子为相位观测值的长度形式,分母为相应频率的波长,可得:

Lwλw=L1λ1−L2λ2 \frac{L_w}{\lambda_w} = \frac{L_1}{\lambda_1} - \frac{L_2}{\lambda_2} λwLw=λ1L1λ2L2

即:

Lw=(ϕ1−ϕ2)λw=(L1λ1−L2λ2)λw=f1L1−f2L2f1−f2 L_w = (\phi_1 - \phi_2)\lambda_w = (\frac{L_1}{\lambda_1} - \frac{L_2}{\lambda_2})\lambda_w = \frac{f_1 L_1 - f_2 L_2}{f_1 - f_2} Lw=(ϕ1ϕ2)λw=(λ1L1λ2L2)λw=f1f2f1L1f2L2

给出长度形式的相位观测方程,不考虑噪声及多路径效应:

{L1=ρ+λ1N1−I1L2=ρ+λ1N2−f12f22I1 \begin{cases} L_1 &= \rho + \lambda_1 N_1 - I_1\\ L_2 &= \rho + \lambda_1 N_2 - \frac{f_1^2}{f_2^2} I_1 \\ \end{cases} {L1L2=ρ+λ1N1I1=ρ+λ1N2f22f12I1

其中:ρ=ρrs+ctr−cts+T\rho = \rho_r^s + ct_r - ct^s+Tρ=ρrs+ctrcts+T,即站星几何距离,接收机钟差,卫星钟差,对流层延迟。

那么:

Lw=ρ+λwNw+f1f2I1 L_w = \rho + \lambda_w N_w + \frac{f_1}{f_2}I_1 Lw=ρ+λwNw+f2f1I1

对于窄巷观测值:

ϕn=ϕ1+ϕ2 \phi_n = \phi_1 + \phi_2 ϕn=ϕ1+ϕ2

与宽巷换算成长度形式的相位观测值类似,窄巷换算成伪距:

Pw=f1P1+f2P2f1+f2 P_w = \frac{f_1 P_1 + f_2 P_2}{f_1 + f_2} Pw=f1+f2f1P1+f2P2

给出这样的伪距观测方程:

{P1=ρ+I1P2=ρ+f12f22I1 \begin{cases} P_1 &= \rho + I_1\\ P_2 &= \rho + \frac{f_1^2}{f_2^2} I_1 \\ \end{cases} {P1P2=ρ+I1=ρ+f22f12I1

那么:

Pw=ρ+f1f2I1 P_w = \rho + \frac{f_1}{f_2} I_1 Pw=ρ+f2f1I1

那么宽巷模糊度观测值即为:

Nw=Lw−Pwλw=(ϕ1−ϕ2)λw−Pwλw=(ϕ1−ϕ2)−Pw/λw N_w = \frac{L_w - P_w}{\lambda_w} = \frac{(\phi_1 - \phi_2)\lambda_w - P_w}{\lambda_w} = (\phi_1 - \phi_2) - P_w /\lambda_w Nw=λwLwPw=λw(ϕ1ϕ2)λwPw=(ϕ1ϕ2)Pw/λw

=(ϕ1−ϕ2)−f1−f2c⋅f1P1+f2P2f1+f2 = (\phi_1 - \phi_2) - \frac{f_1-f_2}{c} \cdot \frac{f_1 P_1 + f_2 P_2}{f_1 + f_2} =(ϕ1ϕ2)cf1f2f1+f2f1P1+f2P2

不难看出,该组合观测值消除了站星距,接收机及卫星钟差,对流层及电离层延迟的影响,在不存在周跳时,仅受多路径及测量噪声的影响。

周跳探测

在RTKLIB和GAMP中,都是通过探测两个组合模糊度观测值之差是否超过设定的阈值来判断是否有周跳。RTKLIB使用两个历元间的组合模糊度观测值之差与阈值对比,而GAMP使用当前组合模糊度观测值之前所有观测历元的组合模糊度观测值的平均数之差与阈值对比。
RTKLIB设置的阈值较为笼统,认为大于10.0即存在周跳,GAMP设置较为细致一些,如下介绍。

GAMP给出如下设定阈值的方式:

Rmw(E,R)={(−0.1E+3)bmw,E≤20∘bmw,E>20∘ R_{mw}(E,R) = \begin{cases} (-0.1E+3)b_{mw} &, E \leq 20^{\circ}\\ b_{mw} &, E > 20^{\circ} \\ \end{cases} Rmw(E,R)={(0.1E+3)bmwbmw,E20,E>20

其中:

bmw(R)={2.5,0<R≤1s(2.5/20)R+2.5,1<R≤20s5.0,20<R≤60s7.5,其它 b_{mw}(R) = \begin{cases} 2.5 &, 0<R\leq 1s \\ (2.5/20)R+2.5 &, 1<R \leq 20s \\ 5.0 &, 20 < R \leq 60s \\ 7.5 &, 其它 \end{cases} bmw(R)=2.5(2.5/20)R+2.55.07.5,0<R1s,1<R20s,20<R60s,

E,RE,RE,R分别为卫星高度角和采样间隔(s)。对于30s采样间隔的阈值,RmwR_{mw}Rmw还添加了一个系数。

Nmw−Nˉmw>RmwN_{mw}-\bar N_{mw} > R_{mw}NmwNˉmw>Rmw 则可认为存在周跳,然后将当前历元的组合模糊度观测量加入到平均组合模糊度:

Nˉmw(i)=Nˉmw(i−1)+1i[Nmw(i)−Nˉmw(i−1)] \bar N_{mw}(i) = \bar N_{mw}(i-1) + \frac{1}{i}[N_{mw}(i)-\bar N_{mw}(i-1)] Nˉmw(i)=Nˉmw(i1)+i1[Nmw(i)Nˉmw(i1)]

gamp直接这样计算,设当前为j+1j+1j+1个历元,那么:

Nˉmw(j+1)=Nˉmw(j)∗j+Nmw(j+1)j+1 \bar N_{mw}(j+1) = \frac{\bar N_{mw}(j)*j + N_{mw}(j+1)}{j+1} Nˉmw(j+1)=j+1Nˉmw(j)j+Nmw(j+1)

组合模糊度的方差:

σ2(i)=σ2(i−1)+1i[(Nmw(i)−Nˉmw(i−1))2−σ2(i−1)] \sigma^2(i) = \sigma^2(i-1) + \frac{1}{i}[(N_{mw}(i)-\bar N_{mw}(i-1))^2 - \sigma^2(i-1)] σ2(i)=σ2(i1)+i1[(Nmw(i)Nˉmw(i1))2σ2(i1)]

gamp也进行了方差计算,但是没有依据其进行周跳判断。

评论 10
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值