INS辅助PPP周跳修复及加速重新收敛与固定   高明路灯维修车出租, 高明路灯维修车租赁, 高明路灯维修车   复杂的车载观测环境无论对于单独的PPP还是PPP/INS紧组合，如何有效处理GNSS信号短期中断所引起的重新收敛是用户在实际作业中特别关心的问题。在车载应用环境中，受外界环境的遮挡，GNSS信号短期中断并导致GNSS接收机输出的相位观测值中产生整数周的跳变。面临这种情况时，单独的PPP需要将模糊度重新初始化并会耗费十余分钟甚至几十分钟的时间重新收敛，这严重限制了该技术在实际中的推广使用。近几年发展起来了一系列新方法，他们的目标在于解决单独PPP的重新收敛难题。然而，这些方法的可靠性仍然需要探讨。因此，在实际动态PPP解算中，对GNSS信号中断的处理，更多的是对模糊度进行重置。但是，这样会引起PPP的重新收敛。那么，在PPP/INS紧组合中，能否借助INS短期导航精度高的优势，从一定程度上解决这一难题呢？显然这是可行的。对于PPP/INS紧组合，在GNSS信号短期中断重捕后：即便对模糊度进行重新初始化，但在INS短期导航精度高的约束下，依然可加速PPP重新收敛，进而加速PPP重新固定；此时若能够挖掘相关信息来修复周跳，模糊度不再需要重新初始化，有望实现瞬时的重新收敛与固定。但是，如何在PPP/INS紧组合中修复周跳还未有较好的解决方案，本章重点对此问题展开研究，并期望提出周跳修复新方法。 本章的研究思路不少学者研究了DGNSS/INS紧组合中的周跳修复问题。在该组合中，由于所用的站星双差相位观测值消除或减弱了大部分误差项，因而方便使用站星双差相位新息修复周跳。但对于通常的非差PPP/INS紧组合，非差相位新息受接收机钟差影响而对周跳不很敏感。针对此问题，本文采用星间单差相位新息作为周跳修复量之一，该量可由星间单差PPP/INS紧组合(本文所采用的组合模式)中直接求出。与非差相位新息相比，星间单差相位新息不再受接收机钟差影响，将具备更好的周跳修复能力。为了能够唯一确定各频率上的周跳值，本文还将采用另一个周跳修复量，即星间单差电离层残差。需要特别注意的是，错误的周跳修复将直接导致错误的定位结果。为了避免错误的周跳修复，提高周跳修复的可靠性，本文还着重在周跳修复过程中进行质量控制，具体包括两方面：一是对周跳修复量进行质量控制，二是在修复过程中设置修复准则。本文最后将通过两组算例对周跳修复新方法进行验证。需要说明的是，GNSS信号中断又可分为两种，一是GNSS信号完全中断，即所有卫星均不可见；另一个是GNSS信号部分中断，即部分卫星不可见。下文中所述的GNSS信号中断，均指GNSS信号完全中断。

      周跳修复量及其质量控制本节将推导两类周跳修复量：一类是上节所述的星间单差相位新息，另一类是星间单差电离层残差。由于GLONASS卫星采取的是频分多址的信号模式，它的波长和频率会因具体卫星而异，这导致了无法在星间单差层次上对GLONASS卫星进行周跳修复。因此，GLONASS卫星发生周跳时，直接进行模糊度重置。因此，接下来的推导均只针对GPS卫星。为了书写简便，本章均省略了标示GPS的上标符号G。在引入两类周跳修复量之前，需先对周跳进行定义。未发生周跳时，GPS的原始相位84观测方程表示。若kt时刻，卫星s的相位观测值中发生了sjN量级的整周跳变，sjL表示含周跳的相位观测值，下标中的符号表示该量中包含周跳。

    星间单差相位新息(1)未发生周跳时记kt时刻的非差相位新息为InnosL，IFsL的具体表示可参考二章的，INSsL表示对IFsL进行泰勒展开时的零阶项，它的下标INS表明是以INS推算位置、速度作为展开点。类似的，kt时刻的星间单差相位新息InnomsL可以表示为：新息反映了GNSS观测值与INS预测值之间的差异。由于INS短时间内的预测精度较高，而且极少发生观测异常，因此可对新息进行检验来发现GNSS观测值中存在的周跳、粗差等异常值。由于非差相位新息包含了接收机钟差误差项rcdt，变得不稳定，限制了该量发现和修复周跳的能力。与非差相位新息相比，星间单差相位新息不再受接收机钟差影响，将具备更好的周跳探测与修复能力，并潜在的有助于发现GNSS观测粗差。因此，本文选取星间单差相位新息作为周跳修复量之一，而这也恰与本文所用的星间单差观测模型是契合一致的。

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    (2)发生周跳时假设kt时刻发生了周跳，顾及，InnosL表示含周跳的非差相位新息，InnosL表示扣除周跳的非差相位新息。上式作为求解周跳值1msN和2msN的一个方程。式中，InnomsL表示含周跳的星间单差相位新息，看作“观测值”；InnomsL表示扣除周跳的星间单差相位新息，看作“观测误差”。当使用算例中的战术级INS时，作为“观测误差”的InnomsL可保持在厘米量级(前提是无GNSS信号中断)。但随着GNSS信号中断时间的延长，占主要的惯导误差会不断累积，导致“观测误差”不断增大，通常中断十余秒就可达到约0.2m，这将显著影响周跳修复效果。因此，在使用“观测值”InnomsL之前，需要对其进行质量控制，具体做法将在下文叙述。

      星间单差电离层残差   (1)未发生周跳时相位无几何观测值定义为：，PIRsL表示相位电离层残差观测值，简称电离层残差，通常使用该项进行周跳探测与修复；且有：sI代表1f频率上的电离层延迟变化，我们希望该变化对电离层残差的影响越小越好。短时间内的电离层延迟sI近似呈线性变化，亦即PGFsL也近似呈线性变化。若对PGFsL进行线性拟合预报，k1t时刻的相位无几何观测值PGFsL，就可削弱电离层延迟变化带来的影响。 对PGFsL进行线性拟合，可使用如下观测方程：0h和1h表示线性拟合系数，t表示观测时刻。对于卫星s，取该星kt时刻之前的w个PGFsL进行线性拟合。为了能够应对各种复杂场景，特别是连续跟踪卫星数目少的情况，w不应设定成定值。本文设置maxminwww，先试图找到当前时刻之前maxw个观测值，一旦遇到周跳则自动停止，取已找到的w个观测值进行拟合，但w不能小于minw。

     (2)发生周跳时假设kt时刻发生了周跳，PIRsL表示含周跳的电离层残差；PGFsL表示含周跳的相位无几何观测值。以上推导均为非差情形，若进行星间单差，可得：PIRmsL表示含周跳的星间单差电离层残差，看作“观测值”；PIRmsL表示扣除周跳的星间单差电离层残差，看作“观测误差”。作为“观测误差”的PIRmsL的通常可保持在1cm以内，但会受拟合精度、预测时长以及电离层活跃程度等因素影响，进而影响周跳修复效果。因此，在使用“观测值”PIRmsL之前，也需要对其进行质量控制，具体做法将下文叙述。

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