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惯导轨迹辅助GNSS载波相位多历元抗差方法
1
作者
陈宣佑
王琰
+1 位作者
陈起金
牛小骥
《导航定位学报》
北大核心
2025年第4期179-189,共11页
针对铁路工程测量工况复杂,环境干扰因素多,全球卫星导航系统(GNSS)观测容易出现载波相位周跳、多路径等粗差,导致定位精度下降,难以满足铁路工程测量规范要求的问题,提出一种基于惯导刚性轨迹约束的GNSS多历元抗差方法:利用惯性导航(I...
针对铁路工程测量工况复杂,环境干扰因素多,全球卫星导航系统(GNSS)观测容易出现载波相位周跳、多路径等粗差,导致定位精度下降,难以满足铁路工程测量规范要求的问题,提出一种基于惯导刚性轨迹约束的GNSS多历元抗差方法:利用惯性导航(INS)融合轨检小车里程计(ODO)递推得到相对精度高(刚性好)的惯导轨迹,为连续多历元GNSS观测提供严格的相对约束,以摆脱传统抗差方法对位姿先验信息的依赖;利用载波相位历元间差分(TDCP)建立滑窗图优化框架,借鉴随机抽样一致性(RANSAC)算法思路,构建基于卫星几何构型筛选的最小抗差子集求解策略,以克服多历元优化的非凸性问题。仿真结果表明,在周跳占比达65%的极端场景下,算法对整周/半周跳的检测成功率仍高达99.0%和97.5%。高铁轨道实测结果表明,与诺瓦泰成熟商用组合导航软件(IE)中最严格的抗差模式(Strict ALL)紧组合结果相比,使用提出得抗差方法后在高程和水平定位误差上可分别降低73.7%和85.7%,显著提升复杂工况下的轨道中线测量精度和可靠性,能够满足铁路测量规范中平面定位限差1.5 cm、高程2.0 cm的精度要求。
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关键词
轨道中线测量
多
历元
抗差
载波
相位
历元
间
差分
图优化
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职称材料
基于TDCP历元间位置变化量的GNSS地质灾害快速变形识别
被引量:
1
2
作者
文锐
刘万科
+2 位作者
吴明魁
邓文昊
王昊
《大地测量与地球动力学》
CSCD
北大核心
2024年第10期1034-1039,1058,共7页
提出一种基于GNSS载波相位历元间差分(TDCP)位置变化量的地质灾害监测快速变形识别方法。通过TDCP解算历元间坐标变化量,识别监测体历元间显著位移,据此对卡尔曼滤波的过程噪声进行实时调节,使相对定位滤波结果能及时准确地反映监测体...
提出一种基于GNSS载波相位历元间差分(TDCP)位置变化量的地质灾害监测快速变形识别方法。通过TDCP解算历元间坐标变化量,识别监测体历元间显著位移,据此对卡尔曼滤波的过程噪声进行实时调节,使相对定位滤波结果能及时准确地反映监测体的快速变形。模拟实验结果表明,该方法既可以及时准确地反映监测体历元间大于1 cm的快速变形,同时又能保持mm级监测精度。
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关键词
GNSS
地质灾害监测
快速变形识别
载波
相位
历元
间
差分
卡尔曼滤波
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职称材料
基于历元差分原理的BDS测速模型及性能分析
被引量:
3
3
作者
王星星
涂锐
+2 位作者
洪菊
刘崇锦
刘金海
《大地测量与地球动力学》
CSCD
北大核心
2019年第1期7-12,共6页
对现有的载波相位历元差分测速方法进行改进,同时增加伪距历元差分观测值,建立新历元差分测速模型,并用BDS静态数据和动态数据对改进的方法进行验证和性能分析。结果表明,静态条件下,BDS历元差分测速精度为mm/s级,平面方向优于高程方向,...
对现有的载波相位历元差分测速方法进行改进,同时增加伪距历元差分观测值,建立新历元差分测速模型,并用BDS静态数据和动态数据对改进的方法进行验证和性能分析。结果表明,静态条件下,BDS历元差分测速精度为mm/s级,平面方向优于高程方向,与GPS历元差分测速精度相当;动态条件下,BDS历元差分测速结果与IE (inertial explorer)后处理软件解算的位置差分速度符合度为cm/s级,平面方向优于高程方向。
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关键词
北斗卫星导航系统
历元
差分
测速
载波
相位
伪距
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职称材料
低成本接收机单频周跳探测与修复方法
4
作者
祝会忠
叶丞龙
+1 位作者
刘程毅
李军
《导航定位学报》
北大核心
2025年第2期77-86,共10页
为了进一步提高低成本全球卫星导航系统(GNSS)接收机高精度定位中周跳探测的准确度,提出一种适用于低成本接收机的载波相位历元差分(TDCP)周跳探测与修复方法:基于载波的前后历元观测值进行历元间和站间的差分组成双差载波相位方程;然...
为了进一步提高低成本全球卫星导航系统(GNSS)接收机高精度定位中周跳探测的准确度,提出一种适用于低成本接收机的载波相位历元差分(TDCP)周跳探测与修复方法:基于载波的前后历元观测值进行历元间和站间的差分组成双差载波相位方程;然后采用最小二乘迭代的方法计算出可靠的坐标改正数并对迭代过程中剔除的卫星观测值进行周跳标记;最后将计算出的坐标改正数带入设计的双差检测方程中,通过分析每个双差检测方程的差值进行周跳卫星的复检和修复。实验结果表明,提出的周跳探测方法可准确判断周跳发生的历元,且在正常卫星数大于4的情况下,当发生周跳的卫星数小于可视卫星数的40%左右时,周跳探测成功率在95%以上;当发生周跳的卫星数大于可视卫星数时,周跳探测的成功率会有所下降。
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关键词
单频
低成本
载波
相位
历元
差分
(
tdcp
)
周跳探测
差分
定位
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职称材料
基于GNSS单天线的船姿测量算法研究
5
作者
杨岳
刘杨
+2 位作者
李梦昊
王亚彬
刘焱雄
《海洋测绘》
CSCD
北大核心
2023年第2期40-45,共6页
为研究GNSS单天线船姿测量的性能,在分析航速、航迹对船载GNSS单天线测姿精度影响的基础上,提出了基于载波相位历元间差分(TDCP)测速的船姿测量方案。首先利用TDCP求取历元间高精度位移增量,然后计算历元间平均速度,最后基于测船速度反...
为研究GNSS单天线船姿测量的性能,在分析航速、航迹对船载GNSS单天线测姿精度影响的基础上,提出了基于载波相位历元间差分(TDCP)测速的船姿测量方案。首先利用TDCP求取历元间高精度位移增量,然后计算历元间平均速度,最后基于测船速度反演测船姿态。海试结果表明:基于TDCP方案的测姿性能与船速正相关、与船艏向变化率负相关,测姿估算精度略优于PPP方案、明显优于Doppler方案,为船载GNSS单天线测姿方法的研究与工程应用提供了参考。
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关键词
全球卫星导航系统
船姿测量
单天线测姿
多普勒频移
精密单点定位
载波
相位
历元
间
差分
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职称材料
题名
惯导轨迹辅助GNSS载波相位多历元抗差方法
1
作者
陈宣佑
王琰
陈起金
牛小骥
机构
武汉大学卫星导航定位技术研究中心/测绘学院
出处
《导航定位学报》
北大核心
2025年第4期179-189,共11页
基金
国家自然科学基金项目(42374028)。
文摘
针对铁路工程测量工况复杂,环境干扰因素多,全球卫星导航系统(GNSS)观测容易出现载波相位周跳、多路径等粗差,导致定位精度下降,难以满足铁路工程测量规范要求的问题,提出一种基于惯导刚性轨迹约束的GNSS多历元抗差方法:利用惯性导航(INS)融合轨检小车里程计(ODO)递推得到相对精度高(刚性好)的惯导轨迹,为连续多历元GNSS观测提供严格的相对约束,以摆脱传统抗差方法对位姿先验信息的依赖;利用载波相位历元间差分(TDCP)建立滑窗图优化框架,借鉴随机抽样一致性(RANSAC)算法思路,构建基于卫星几何构型筛选的最小抗差子集求解策略,以克服多历元优化的非凸性问题。仿真结果表明,在周跳占比达65%的极端场景下,算法对整周/半周跳的检测成功率仍高达99.0%和97.5%。高铁轨道实测结果表明,与诺瓦泰成熟商用组合导航软件(IE)中最严格的抗差模式(Strict ALL)紧组合结果相比,使用提出得抗差方法后在高程和水平定位误差上可分别降低73.7%和85.7%,显著提升复杂工况下的轨道中线测量精度和可靠性,能够满足铁路测量规范中平面定位限差1.5 cm、高程2.0 cm的精度要求。
关键词
轨道中线测量
多
历元
抗差
载波
相位
历元
间
差分
图优化
Keywords
railway track centerline measurement
multi-epoch outlier detection
time-differenced carrier phase(
tdcp
)
graph optimization
分类号
P228 [天文地球—大地测量学与测量工程]
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职称材料
题名
基于TDCP历元间位置变化量的GNSS地质灾害快速变形识别
被引量:
1
2
作者
文锐
刘万科
吴明魁
邓文昊
王昊
机构
武汉大学测绘学院
中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院
自然资源部地质灾害智能监测与风险预警工程技术创新中心
出处
《大地测量与地球动力学》
CSCD
北大核心
2024年第10期1034-1039,1058,共7页
基金
国家重点研发计划(2021YFC3000501)
武汉市知识创新专项(2023010201010098)
自然资源部地质灾害智能监测与风险预警工程技术创新中心开放基金(TICGM-2023-02)。
文摘
提出一种基于GNSS载波相位历元间差分(TDCP)位置变化量的地质灾害监测快速变形识别方法。通过TDCP解算历元间坐标变化量,识别监测体历元间显著位移,据此对卡尔曼滤波的过程噪声进行实时调节,使相对定位滤波结果能及时准确地反映监测体的快速变形。模拟实验结果表明,该方法既可以及时准确地反映监测体历元间大于1 cm的快速变形,同时又能保持mm级监测精度。
关键词
GNSS
地质灾害监测
快速变形识别
载波
相位
历元
间
差分
卡尔曼滤波
Keywords
GNSS
geological hazard monitoring
rapid deformation identification
time-differenced carrier phase
Kalman filter
分类号
P228 [天文地球—大地测量学与测量工程]
P258 [天文地球—测绘科学与技术]
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职称材料
题名
基于历元差分原理的BDS测速模型及性能分析
被引量:
3
3
作者
王星星
涂锐
洪菊
刘崇锦
刘金海
机构
中国科学院国家授时中心
中国科学院大学
出处
《大地测量与地球动力学》
CSCD
北大核心
2019年第1期7-12,共6页
基金
国家重点研发计划(2016YFB0501804)
国家自然科学基金(41504006
+1 种基金
41674034)
中国科学院百人计划和前沿科技重点研发计划(QYZDB-SSW-DQC028)~~
文摘
对现有的载波相位历元差分测速方法进行改进,同时增加伪距历元差分观测值,建立新历元差分测速模型,并用BDS静态数据和动态数据对改进的方法进行验证和性能分析。结果表明,静态条件下,BDS历元差分测速精度为mm/s级,平面方向优于高程方向,与GPS历元差分测速精度相当;动态条件下,BDS历元差分测速结果与IE (inertial explorer)后处理软件解算的位置差分速度符合度为cm/s级,平面方向优于高程方向。
关键词
北斗卫星导航系统
历元
差分
测速
载波
相位
伪距
Keywords
Beidou navigation satellite system
time-difference
velocity estimation
carrier phase
pseudorange
分类号
P228 [天文地球—大地测量学与测量工程]
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职称材料
题名
低成本接收机单频周跳探测与修复方法
4
作者
祝会忠
叶丞龙
刘程毅
李军
机构
辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院
武汉大学卫星导航定位技术研究中心
出处
《导航定位学报》
北大核心
2025年第2期77-86,共10页
文摘
为了进一步提高低成本全球卫星导航系统(GNSS)接收机高精度定位中周跳探测的准确度,提出一种适用于低成本接收机的载波相位历元差分(TDCP)周跳探测与修复方法:基于载波的前后历元观测值进行历元间和站间的差分组成双差载波相位方程;然后采用最小二乘迭代的方法计算出可靠的坐标改正数并对迭代过程中剔除的卫星观测值进行周跳标记;最后将计算出的坐标改正数带入设计的双差检测方程中,通过分析每个双差检测方程的差值进行周跳卫星的复检和修复。实验结果表明,提出的周跳探测方法可准确判断周跳发生的历元,且在正常卫星数大于4的情况下,当发生周跳的卫星数小于可视卫星数的40%左右时,周跳探测成功率在95%以上;当发生周跳的卫星数大于可视卫星数时,周跳探测的成功率会有所下降。
关键词
单频
低成本
载波
相位
历元
差分
(
tdcp
)
周跳探测
差分
定位
Keywords
single-frequency
low-cost
time-difference carrier phase(
tdcp
)
cycle-slip detection
differential positioning
分类号
P228 [天文地球—大地测量学与测量工程]
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职称材料
题名
基于GNSS单天线的船姿测量算法研究
5
作者
杨岳
刘杨
李梦昊
王亚彬
刘焱雄
机构
山东科技大学测绘与空间信息学院
自然资源部第一海洋研究所
自然资源部海洋测绘重点实验室
出处
《海洋测绘》
CSCD
北大核心
2023年第2期40-45,共6页
基金
国家自然科学基金(42004030)
国家重点研发计划(2020YFB0505805)
+2 种基金
中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(GY2022S03)
青岛海洋科学与技术试点国家实验室山东省专项经费“问海计划”(2021WHZZB1002)
山东省技术创新引导计划(2020YFB0505800)。
文摘
为研究GNSS单天线船姿测量的性能,在分析航速、航迹对船载GNSS单天线测姿精度影响的基础上,提出了基于载波相位历元间差分(TDCP)测速的船姿测量方案。首先利用TDCP求取历元间高精度位移增量,然后计算历元间平均速度,最后基于测船速度反演测船姿态。海试结果表明:基于TDCP方案的测姿性能与船速正相关、与船艏向变化率负相关,测姿估算精度略优于PPP方案、明显优于Doppler方案,为船载GNSS单天线测姿方法的研究与工程应用提供了参考。
关键词
全球卫星导航系统
船姿测量
单天线测姿
多普勒频移
精密单点定位
载波
相位
历元
间
差分
Keywords
global navigation satellite system(GNSS)
ship attitude measurement
single-antenna attitude measurement
doppler shift
precise point positioning(PPP)
time-differenced carrier phase(
tdcp
)
分类号
P228 [天文地球—大地测量学与测量工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
惯导轨迹辅助GNSS载波相位多历元抗差方法
陈宣佑
王琰
陈起金
牛小骥
《导航定位学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
基于TDCP历元间位置变化量的GNSS地质灾害快速变形识别
文锐
刘万科
吴明魁
邓文昊
王昊
《大地测量与地球动力学》
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
3
基于历元差分原理的BDS测速模型及性能分析
王星星
涂锐
洪菊
刘崇锦
刘金海
《大地测量与地球动力学》
CSCD
北大核心
2019
3
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职称材料
4
低成本接收机单频周跳探测与修复方法
祝会忠
叶丞龙
刘程毅
李军
《导航定位学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
基于GNSS单天线的船姿测量算法研究
杨岳
刘杨
李梦昊
王亚彬
刘焱雄
《海洋测绘》
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
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