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改进LAMBDA算法的双频BDS整周模糊度快速固定

2017-09-12龚宵雪徐爱功祝会忠马天明

导航定位学报 2017年3期

龚宵雪,徐爱功,祝会忠,李 博,马天明,高 猛

(辽宁工程技术大学 测绘与地理科学学院,辽宁 阜新 123000)

改进LAMBDA算法的双频BDS整周模糊度快速固定

龚宵雪,徐爱功,祝会忠,李 博,马天明,高 猛

(辽宁工程技术大学 测绘与地理科学学院,辽宁 阜新 123000)

针对双频BDS短基线解算法方程病态严重,模糊度的浮点解精度低,导致LAMBDA算法搜索范围过大、搜索时间过长等问题,提出一种改进的LAMBDA算法:运用Tikhonov正则化理论构造一种具有明确物理意义的正则化矩阵R,以获得精确的整周模糊度浮点解;同时用均方误差矩阵RMSEM代替原算法的协方差阵确定模糊度的搜索范围,缩短初始化时间,提高搜索效率。实验结果表明:改进后的LAMBDA算法获得的模糊度浮点解精度显著提高,且无需初始化时间,能够正确固定模糊度的整数解,快速实现cm级定位。

BDS;整周模糊度;LAMBDA算法;正则化;浮点解

0 引言

北斗卫星导航系统(Beidou navigation satellite system,BDS)是我国具有独立自主产权、自主研发的卫星导航定位系统[1]。2012-12-27,BDS空间信号接口控制文件正式版1.0正式公布,BDS已开始向中国及亚太大部分地区正式提供无源定位、导航、授时服务[2]。截至2016-06-13,BDS在轨卫星共计23颗,其中7颗地球静止轨道(geostationary Earth orbit,GEO)卫星、8颗倾斜地球同步轨道(inclined geo-synchronous orbits,IGSO)卫星及8颗中圆地球轨道(medium Earth orbit,MEO)卫星的定位精度为10 m、测速精度为0.2 m/s、授时精度为10 ns[3]。到2020年左右将全面建成BDS,形成全球服务能力。

BDS现在也已经加入到高精度定位中。在高精度定位中,通常用载波相位差分技术进行快速定位,而载波相位整周模糊度的准确固定是BDS定位的核心问题[4-5],整周模糊度一旦确定,相位观测值即转变为准确的距离观测值[6]。……

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