吉林大学学报(工学版) ›› 2013, Vol. 43 ›› Issue (04): 1146-1152.doi: 10.7964/jdxbgxb201304048
• 论文 • 上一篇
戴连君1,2, 唐涛1, 蔡伯根2
DAI Lian-jun1,2, TANG Tao1, CAI Bai-gen2
摘要:
在北斗卫星载波相位定位确定模糊度之前,载波相位数据首先需要进行周跳的探测与修复。由于误差的影响,载波观测方程具有非线性、非高斯的特性,使用一般的线性滤波法探测周跳有其局限性。本文提出利用非线性、非高斯的自适应粒子滤波探测周跳的方法。在对周跳探测原理和计算过程分析的基础上,结合北斗卫星观测方程,建立了北斗卫星相位周跳探测模型。本文方法经实测数据计算,能够满足北斗卫星周跳探测及高精度定位的需求。通过与卡尔曼滤波方法进行比较,进一步验证了自适应粒子滤波周跳探测模型具有初始化简单、精度高、收敛速度快等特点。
中图分类号:
[1] 石杏喜,苏学潭,生仁军. 基于小波技术的GPS相位观测值周跳探测[J]. 南京理工大学学报, 2005,29(1):105-122. Shi Xing-xi, Su Xue-tan, Sheng Ren-jun. Cycle-slip detection of GPS carrier phase observable based on wavelet technology[J]. Journal of Nanjing University of Science and Technology, 2005,29(1):105-122.[2] 黄丁发,卓健成. GPS相位观测值周跳检测的小波分析法[J]. 测绘学报,1997,26(4):352-357. Huang Ding-fa, Zhuo Jian-cheng. Wavelet analysis for cycle slip detection and reconstruction of GPS carrier phase measurements[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 1997,26(4):352-357.[3] 吴栋,胡伍生. 基于神经网络的GPS周跳探测的新方法[J]. 测绘工程, 2008,17(6):67-70. Wu Dong, Hu Wu-sheng. New method of detecting and repairing GPS cycle slips based on neural networks[J]. Engineering of Surveying and Mapping, 2008,17(6):67-70.[4] 张成军,许其凤,李作虎. 对伪距/相位组合量探测与修复周跳算法的改进[J]. 测绘学报, 2009,38(5):402-407. Zhang Cheng-jun, Xu Qi-feng, Li Zuo-hu. Improving method of cycle slip detection and correction based on combination of GPS pseudo range and carrier phase observations[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2009,38(5):402-407.[5] 王爱生,欧吉坤. 无几何距离组合联合MW组合探测周跳的改进算法[J]. 数据采集与处理, 2007,22(4):468-474. Wang Ai-sheng, Ou Ji-kun. Modified algorithm for detecting cycle slips using geometry-free combination and Melbourne-Wubbena combination[J]. Journal of Data Acquisition & Processing, 2007,22(4):468-474.[6] 刘伟平,郝金明,汪平,等. Kalman滤波在周跳探测与修复中的应用[J]. 大地测量与地球动力学, 2009,29(6):101-103. Liu Wei-ping, Hao Jin-ming, Wang Ping,et al. Study on cycle slip detection and repair by use of Kalman filtering[J]. Journal of Geodesy and Geodynamics, 2009,29(6):101-103.[7] 何海波,杨元喜. GPS动态测量连续周跳检验[J]. 测绘学报, 1999,28(3):199-203. He Hai-bo, Yang Yuan-xi. Detection of successive cycle slips for GPS kinematic positioning[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 1999,28(3):199-203.[8] Georgy Jacques, Korenberg Michael J, Bayoumi Mohamed M. Low-cost three-dimensional navigation solution for RISS/GPS integration using mixture particle filter[J]. Transactions on Vehicular Technology, 2010,59(2):599-614.[9] 朱志宇,粒子滤波算法及应用[M]. 北京:科学出版社, 2010:19-32.[10] Hwang Soon Sik, Speyer Jason L. Relative GPS carrier-phase positioning using particle filters with position samples//American Control Conference Hyatt Regency Riverfront, St. Louis, MO, USA, 2009:4171-4177.[11] Hwang Soon Sik, Speyer Jason L. Particle filters with adaptive resampling technique applied to relative positioning using GPS carrier-phase measurements[J]. IEEE Transactions on Control Systems Technology, 2011,19(6):1384-1395.[12] 胡士强,敬忠良.粒子滤波算法综述[J]. 控制与决策, 2005,20(4): 361-365. Hu Shi-qiang, Jing Zhong-liang. Overview of particle filter algorithm[J]. Control and Decision, 2005,20(4):361-365.[13] 胡振涛,潘泉,梁彦,等. 基于进化采样的粒子滤波算法[J]. 控制理论与应用,2009,26(3):269-273. Hu Zhen-tao, Pan Quan,Liang Yan,et al. The particle filter algorithm based on evolution sampling[J]. Control Theory and Applications, 2009,26(3):269-273.[14] Rolf Dach, Urs Hugentobler, Pierre Fridez, et al.Bernese GPS Software(version 5.0)[M]. Switzerland: Astronomical Institute, University of Bern, 2007:24-25.[15] 孙罡,王昌明,张爱军. GPS静态单点定位的滤波算法比较[J]. 南京理工大学学报, 2011,35(1):80-85. Sun Gang, Wang Chang-ming, Zhang Ai-jun. Comparison of filtering algorithms for GPS static point positioning[J]. Journal of Nanjing University of Science and Technology, 2011,35(1):80-85. |
[1] | 周彦果,张海林,陈瑞瑞,周韬. 协作网络中采用双层博弈的资源分配方案[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1879-1886. |
[2] | 孙晓颖, 扈泽正, 杨锦鹏. 基于分层贝叶斯网络的车辆发动机系统电磁脉冲敏感度评估[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1254-1264. |
[3] | 董颖, 崔梦瑶, 吴昊, 王雨后. 基于能量预测的分簇可充电无线传感器网络充电调度[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1265-1273. |
[4] | 牟宗磊, 宋萍, 翟亚宇, 陈晓笑. 分布式测试系统同步触发脉冲传输时延的高精度测量方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1274-1281. |
[5] | 丁宁, 常玉春, 赵健博, 王超, 杨小天. 基于USB 3.0的高速CMOS图像传感器数据采集系统[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1298-1304. |
[6] | 田彦涛, 张宇, 王晓玉, 陈华. 基于平方根无迹卡尔曼滤波算法的电动汽车质心侧偏角估计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 845-852. |
[7] | 陈瑞瑞, 张海林. 三维毫米波通信系统的性能分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 605-609. |
[8] | 张超逸, 李金海, 阎跃鹏. 双门限唐检测改进算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 610-617. |
[9] | 关济实, 石要武, 邱建文, 单泽彪, 史红伟. α稳定分布特征指数估计算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 618-624. |
[10] | 李炜, 李亚洁. 基于离散事件触发通信机制的非均匀传输网络化控制系统故障调节与通信满意协同设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 245-258. |
[11] | 孙晓颖, 王震, 杨锦鹏, 扈泽正, 陈建. 基于贝叶斯网络的电子节气门电磁敏感度评估[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 281-289. |
[12] | 武伟, 王世刚, 赵岩, 韦健, 钟诚. 蜂窝式立体元图像阵列的生成[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 290-294. |
[13] | 袁建国, 张锡若, 邱飘玉, 王永, 庞宇, 林金朝. OFDM系统中利用循环前缀的非迭代相位噪声抑制算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 295-300. |
[14] | 王金鹏, 曹帆, 贺晓阳, 邹念育. 基于多址干扰和蜂窝间互扰分布的多载波系统联合接收方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 301-305. |
[15] | 朱枫, 张葆, 李贤涛, 王正玺, 张士涛. 基于强跟踪卡尔曼滤波的陀螺信号处理[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1868-1875. |
|