联动目标的北斗高精度定位技术研究与应用

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在GNSS的高精度应用中,基于载波相位模糊度解算的RTK技术广泛应用于工程测量与放样、石油物探测量、飞机的精密进场等场合。但在某些应用中,基准站无法固定(例如空中或者海面上),此时这种基准站位置固定的模式便不能满足应用要求。动动定位指的是两个动态目标间的相对定位,在动动定位中,只需要确定基准站和流动站之间的相对位置以及相对的姿态信息,并不关心流动站的绝对坐标。联动目标定位是指在动动定位的基础上,对多个(两个以上)移动目标在同一时刻进行解算的相对定位。本文针对联动目标定位中观测条件复杂、卫星信号易失锁等问题,利用北斗三频组合的优势,采用三频单历元固定模糊度的方法进行多基线整网解算,并通过实测数据验证了算法的可行性,其主要研究内容和工作包括:(1)介绍了三频单历元模糊度固定的研究现状和背景,本文针对短基线联动目标定位,选取最优的三频相位组合观测值,采用基于几何模型的三步法解算模糊度。(2)分析了多基线与单基线解算模式的区别,详细叙述了星型网的多基线解算模式及其优势,研究其随机模型以及取值方法,通过法方程叠加求解模糊度浮点解。使用LAMBDA方法搜索固定时,采用部分模糊度固定的方法,提高模糊度搜索与固定效率。(3)采集三个联动目标的定位数据。将本文的北斗三频单历元多基线解算方法与PNW软件解算结果进行对比,同时也与单基线解算进行比较。实验结果表明,多基线解算结果略优于单基线解算结果,但对定位精度的提高有限。在多目标动动定位中,多基线解算模式考虑了测站间的相关性,只需n-1条独立基线(n为测站数)即可进行整网解算,同时不需要单基线解算模式中网平差的过程,提高了定位的可靠性和解算效率。
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