[01730283]基于GNSS的CORS系统高精度动态定位中粗差和周跳的探测与修复

CORS（Continuous Operating Reference System）系统能够提供高精度和高可靠性的平面、高程定位结果,用途广泛,对于服务广西经济发展,快速准确有效地预报和减轻滑坡、泥石流等地质灾害,具有重要意义。随着我国北斗二代导航定位系统（Compass）的发展,现在的可用的空间系统为GPS、GLONASS（Global Navigation Satellite System）、北斗二代定位系统（Compass）三种。综合这三种系统进行GNSS（Global Navigation Satellite System）定位,能有效增加观测卫星数,提高定位的精度和可靠性,因而采用GNSS 接收机的CORS 系统是未来空间定位的发展方向, 也是我国大力扶持的产业,也是支持“一带一路”的重要技术手段,具有广阔的应用前景。目前的CORS 系统的应用存在一些问题：城市或其他信号有遮挡地区,周跳频繁,影响系统的可用性;信号失锁后,模糊度重新固定时间过长;对于多路径效应等粗差的影响研究不够深入,直接影响定位的效率,有时无法满足变形监测要求。因此,项目重点研究了GNSS 系统高精度动态定位中粗差与周跳的探测修复问题：1)周跳探测因子的确定问题。根据GNSS载波相位观测值中整周模糊度的特性,初始化完成后,除非发生周跳,否则双差整周模糊度不会发生变化,而大部分时间内,观测值都不会发生周跳。因此研究中将假定没有周跳得到的伪双差观测值残差作为周跳探测因子,它能很好地探测周跳和粗差的存在。2)周跳检验的函数与阈值问题。取阈值为3cm,利用F检验能够很好地探测周跳和粗差地存在;3)模糊度的重新固定问题。当探测出有周跳发生时,可以选择三个观测条件好的双差模糊度作为模糊度基,从而快速固定整周模糊度。4)研究成果的应用。重点研究了消除周跳后的GNSS定位结果在实际应用中的效果。通过本项目的研究,主要取得成果如下：1)确定伪双差残差作为粗差、周跳探测因子,它能快速探测周跳;2)根据伪双差残差的数值大小,确定周跳发生与否,如未发生周跳,则直接利用已有整周未知数,避免了整周模糊度的重复求解,极大提高了定位效率;3)确定有周跳发生时,利用整周模糊度基的方法确定整周模糊度,加快了搜索和固定效率。4)项目研究结果已经在北斗卫星钟差确定、大坝变形监测中得到很好的应用。该项目已发表论文16篇,其中核心期刊论文13篇,SCI论文和会议EI论文各1篇,获得专利1项;编制出1套基于matlab的GNSS数据处理软件。