GPS：周跳探测与修复

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GPS动态观测数据的周跳探测与修复及其分析

验结果表明此算法对ＧＳ双频动态观测数据的周跳探测、复具有较好的适用性和实用性。Ｐ修
关键词：Ｗ组合；Ｍ电离层残差组合；跳；态观测数据周动中图分类号：２８４Ｐ２．文献标志码：Ａ文章编号：０６７４（０１０ —０１０１０ —９９２１）２０３－４
在利用ＧＰＳ观测数据进行定位（），轨时若描述卫星运动物理性质的数学模型、收机所观测到接ＧＳ卫星的几何形状以及地面跟踪站的几何形状Ｐ
探测工作要比在静态环境下复杂得多。
一
般选用双差或非差观测值线性组合作为检测
周建，吕志伟
（息工程大学测绘学院，南郑州４０５）信河５０２摘要：探测与修复周跳的观测值线性组合人手，析非差方式下Ｍ－组合和电离层残差组合对周跳的探测能从分Ｗ
力，讨两种组合相结合的优越性。研究分析相结合算法对地面低动态数据和星载ＧＳ高动态数据的适应能力，探Ｐ实
ｔｏ，ｉｌｏｄｓｕｓｅｈｄａｔｇｆｔＷＯｃｍｂｎａｉｎｓｉｅｒｔｎＡｔｌｓ，ｉｌｏｄｅｏｘｅｉｎｓｉｎｓｔａｓｉｃｓｓｔｅａｖｎａｅｏｈｅｔｏｉｔｏ＂ｎｔｇａｉ．ｏａｔｔａｓｏｓｓｍｅｅｐｒｍｅｔ

第三章GPS：周跳探测与修复

-0.515 -508.92 2006.7 -2997.8 1993.4 -493.8 -1.491
1倍 -4倍 6倍 -4倍 1倍
9
历元间高次差分法（4）
设接收机钟稳定度 10 8 ，历元间隔为10s
钟差引起的原始观测值观测误差 0 15 .47 2 15 6 0 1 8 0 1 0 158
5
77 -204102.7230
-38.8110
-9358.3440
3.0290
2.5750
-6.5970
次
78 -213461.0670
-36.2360
-3.5680
差
-9394.5800
79 -222855.6470
-37.2290
-0.9930 2.6360
6.2040
分
-9431.8090
80 -232287.4560
-41.783 -43.535 -41.804 -37.105 -538.36 461.19 -36.236 -37.229 -35.586 -32.798
-1.752 1.731 4.699 -501.25 999.55 -497.42 -0.993 1.643 2.788
3.483 2.968 -505.95 1500.8 -1497 496.43 2.636 1.145
推导在以上假设下，历元间五次差分后能探测的最小周跳
I RI0
I 1I 2I 3I 4I 5I T
1 1 0 0
0
1 1
0
RI
0
0 1 1
0 0
0
0
0 0
0 10 20 30 40 50 60T
0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1

7.4-整周跳变的探测与修复

7.4 整周跳变的探测与修复GPS 载波相位测量，只能测量载波滞后相位1周以内的小数部分，不能测量载波滞后相位的整周数)(0N 。

其后的载波滞后相位整周数变化值（始后周数），是通过多普勒积分由电子计数器累计读得的。

由于GPS 信号接收机自身故障或GPS 信号意外中断，导致载波锁相环路的短暂失锁，而引起多普勒计数的短暂中断；当载波锁相环路重新锁定后，多普勒计数又重新开始，以致造成载波滞后相位整周数变化值（始后周数）的不连续计数。

这种多普勒计数的中断现象，称为整周跳变，简称为周跳（cycle slip ）。

当GPS 载波相位观测值没有发生周跳时，卫星一次通过的载波滞后相位整周数是连续的，各时元（历元）的观测值都会含有一个共同的整周未知数，即时元1t 的整周模糊度0N ，当发生周跳时，其后所有的载波相位观测值都会含有一偏差∆，该偏差就是中断期间所丢失的整周计数，即周跳后的载波相位观测中含有未知数∆+0N 。

所谓周跳的探测就是利用观测的信息来发现周跳。

在探测出周跳后，利用观测信息来估计丢失的周数∆，从而修正周跳后的载波相位观测值，称为周跳的修复。

在探测出周跳之后，也可将∆+0N 视为周跳后的整周模糊度而利用平差的原理解求出这个未知参数，这是一个整周模糊度的求解问题。

静态定位中，由于接收机静止不动，周跳的探测与修复问题已得到了很好的解决。

在动态环境下，由于动态接收机在不断地运动中，周跳的探测与修复比静态定位要困难得多。

由于GPS 信号接收机能提供多种观测信息，利用这些观测信息本身的相互关系（无需轨道信息），可以对周跳进行探测和修复，目前主要有下列方法。

（1）根据有周跳现象的发生将会破坏载波相位测量的观测值ϕϕ∆+)(Int 随时间而有规律变化的特性来探测周跳（高次差或多项式拟合法）（2）利用载波相位及其变化率的多项式拟合来探测、修复周跳（多项式拟合法）；（3）利用伪距和载波相位观测值组合来探测、修复周跳（伪距/载波组合法）；（4）利用双频载波相位组合观测值探测、修复周跳（电离层残差法）。

第一课周跳的探测与修复整周模糊度的确定

据n个相位测量观测值拟合一个n
正整周计数。这种方法实质上和上面介绍的高次差法是相像的但便于计算特点
由于四次差或五次差一般巳呈偶然误差特性无法再用函数来加以拟合。所以用多项式拟合时通常也只需取至4—5 阶即可。观测值可以是真正的相位观测值也可以是经线性组合后的虚拟观测值单差观测值和双差观测值
返回
载波相位测量的观测值N0+Int(ф) +Fr(ф)也随时间在不断变化。但这种变化应是有规律的平滑的。周跳将破坏这种规律性。对于GPS卫星而言，当求至四次差时，其值已趋向于零。残留的四次差主要是由接收机的钟误差等因素引起的。
返回
< 3、多项式拟合法
原理为了便于用计算机计算常采用多项式拟合的方法。即根
< 4、MW观测值法
返回
<
5、残差法

方法
根据平差后的残差进行周跳的探测与修复
特点
可以发现小周跳
返回
< 整周模糊度的确定
1、静态相对定位中的常用方法
取整法置信区间法模糊函数法
2、快速定位中的常用方法
走走停停法快速静态定位法
3、动态相对定位中的常用方法
初始化法实时解算模糊度法
返回
< 1、静态相对定位中的方法
周跳的探测与修复的方法
1、屏幕扫描法 2、高次差法 3、多项式拟合法 4、MW观测值法 5、残差法
返回
<
1、屏幕扫描法
原理人工在屏幕上观察观测值曲线的变化是否
连续特点
费时、只能发现大周跳。由于原始的载波观测值变化很快，通常观察的是某种观测值的组合
返回
<
2、高次差法
高次差法的原理由于卫星和接收机间的距离在不断变化，因而

周跳探测与修复

周跳探测与修复摘要：在GPS 数据处理过程中，周跳的存在会使观测值中出现一个偏差，这会使观测值失真，从而不能准确解算整周模糊度，因而，周跳探测与修复是GPS 载波相位高精度定位必须要解决的问题之一。

本文简单介绍周跳的概念、一些常用的周跳探测方法，并探讨了周跳对定位的影响。

关键词：数据处理，周跳，探测修复1 周跳的概念完整的载波相位观测值可表示为：),(),()0()(0i i i t Fr t t Int b t φφφ+-+=式中，)0(b 为初始整周模糊度：),(0t t Int i -φ为整周记数：),(i t Fr φ为不足一周的小数部分。

由于某些原因，历元0至i 之间的整周记数发生中断，这样，恢复之后的整周记数发生错误，而小数部分正确，这就是周跳现象。

周跳的大小可由1周到几万周不等。

2 引起周跳的原因引起周跳的原因主要有以下四个方面(Bernese Document, 2001 ):（1）由于树木、建筑等对卫星信号的遮挡;（2）由于电离层条件、多路径效应、接收机的高动态和卫星的低高度角等产生的低信噪比;（3）接收机处理软件的问题;（4）卫星振荡器出现故障。

3 周跳对定位的影响周跳的发生是个随机事件，因此周跳的探测的算法必须是计算量少、及时的算法。

周跳的探测与修复的过程是必须进行的，因为它干扰了相位观测数据，会导致定位数据处理结果中存在偏差，在跳周数被确定和通过检验后，最后的修复是很容易用数学加减法实现的。

图 3.1显示周跳在相位观测中存在的情况。

图1.1载波相位中存在的周跳对于L1载波，一周的周跳可以造成约20cm的测距误差，根据查佩利的统计，观测值中存在一个周跳对经度、纬度、高程的影响可达分米级，因此，在GPS载波相位定位数据处理中应对周跳进行合理的处理。

通常对所探测出的周跳有周跳修复或添加新模糊度参数两种处理方法。

添加新模糊度参数法由于使观测方程中相位模糊度参数增加，将增大模糊度确定的难度。

GPS 周跳的探测与修复解析

为整周跳变，简称周跳（Cycle Slips）。
1.2 产生周跳的原因
产生周跳的原因：卫星载波相位信号的暂时失锁
【Loss of Lock】
（一）卫星信号被障碍物阻挡
如树木、建筑物、桥梁、山峰等对卫星信号的阻挡造成。这种情况最频繁，尤其是基于载波相位的动态定位。
（二）外界干扰或接收机所处的动态条件引起
R N 2ion ( c p )
R N 2ion ( c p )
Ri Ri 1 (i i 1 ) ( Ni Ni 1 )
在无周跳的情况下，Ni Ni 1 0。
由于伪距的观测噪声水平较大，该方法仅适合于大周跳的探测。
1.3791 -100.5795 300.9639 -300.2721 99.5781
23
24 25 26 27 28
499450.5455
511861.4338 524576.5710 537798.8487 551430.8864 565474.8817
402.3212
304.2489 507.1405 409.7600 411.9576
398.6859 399.8140
1.1281 2.5072 1.9277 2.8916 2.6195 2.1976
1.3791 -0.5796 0.9639 -0.2721 -0.4291
402.3212
404.2489 407.1405 409.7600
411.9576
3.1 周跳的探测(II)（续）
2
i2 i21
( NW , i NW , i 1 )2 i21 i
3.1 周跳的探测(IV)（续）

GPS动态观测数据的周跳探测与修复及其分析

GPS动态观测数据的周跳探测与修复及其分析周建;吕志伟【期刊名称】《测绘工程》【年(卷),期】2011(020)002【摘要】从探测与修复周跳的观测值线性组合人手,分析非差方式下M-W组合和电离层残差组合对周跳的探测能力,探讨两种组合相结合的优越性.研究分析相结合算法对地面低动态数据和星载GPS高动态数据的适应能力,实验结果表明此算法对GPS双频动态观测数据的周跳探测、修复具有较好的适用性和实用性.%The paper starts with the linear combinations of GPS available observables, analyzing the detection ability of M-W combination and geometry-free phase combination with GPS un-differenced dual-frequency observations, it also discusses the advantage of the two combinations' integration. At last, it also does some experiments to prove the adaptability of ground low dynamic observations and onboard GPS high dynamic observations. All the results indicate that the combined algorithm can do a better applicable and practical situation to cycle-slip identification and correction of GPS dual-frequency dynamic observations.【总页数】4页(P31-34)【作者】周建;吕志伟【作者单位】信息工程大学测绘学院,河南郑州450052;信息工程大学测绘学院,河南郑州450052【正文语种】中文【中图分类】P228.4【相关文献】1.BDS 三频非差观测数据周跳探测与修复方法 [J], 王兴;刘文祥;李柏渝;孙广富2.GPS动态数据的周跳探测与修复 [J], 黄爱萱3.IDNN的GP S动态测量多周跳探测与修复模型 [J], 潘元进;何美琳;申文斌;鸿雁;周吕4.北斗三频非差观测数据的周跳探测与修复方法 [J], 刘俊;何秀凤;刘炎雄5.双频动态GPS观测数据周跳的自动改正 [J], 张玉册;梁开龙因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

GPS载波相位观测值中周跳探测与修复的研究

式，以相位与伪距差法和电离层残差法相结合来探测与修复周跳。通过对同一组无周跳的数据采取人为加入周跳，
比较两种周跳探测与修复方法的优缺点，以相位与伪距之差组合为辅助，查大周跳，电离层残差组合方法再对检用
ｎａ）
ＡｂｔａｔＡｅｍｅｈｄｏｙｌｌｓｄｔｃｉｎｉｃｒｉｄｆｒｔｅｃｃｅｓｉｓｒｉｅｈｒｅｔｔｎｏｓｒｃ：ｎｗｔｏｆｃｃｅｓｉｅｅｔａｒｅｏｈｙｌｌａｓｄｉｔｅｏｉｎａｉｆＧＰＳｐｏｓｐｎｏｃｒｉｒｐａｅＣｏｉａｉｎｏｈｈｓｅｕｅｆｌｅｄｓａｃｗｎｈｏｉｅａｅｅｎｎｅｈｄｏａｒｅｈｓ．ｍｂｎｔｏｆｔｅｐａｅｒｄｃａｓｉｔｎｅｌａｄｔｅｉｎｚｄｌｙｒｒｍａｔｍｔｏｆａｄｆｅｅｃｓｄｔｅｅｔａｄｒｃｖｒｃｃｅｓｉｓｂｓｄｏｈｉｅｒｙｃｍｂｎｔｎｌｄｌｏｎｄｆｅ — ｉｒｎｅｉｕｅｏｄｔｃｎｅｏｅｙｌｌａｅｎｔｅｌａｌｏｆＳｐｎｉａｉａｏｍｏｅｓｆｕ — ｉｆｒｅｃｄｐａｅｏｓｒａｉｎ．Ｔｈｗｏｄｆｅｅｔｅｈｄｒｏａｅｙａｄｎｙｌｌｓｉｔａａｗｉｏｔｎｅｈｓｂｅｖｔｏｓｅｔｉｒｎｔｏｓａｅｃｍｐｒｄｂｄｉｇｃｃｅｓｉｎｏｄｔｔｕｆｍｐｈｃｃｅｓｉｓａｔｆｉｌａｄｂｇｃｃｅｓｉｓａｅｅａｎｄｂｓｄｏｈｉｅｅｃｅｗｅｎｐａｅａｄｆｌｅｄｓｙｌｌｒｉｃａｌｐｉｙ，ｎｉｙｌｌｒｘｍｉｅａｅｎｔｅｄｆｒｎｅｂｔｅｈｓｎａｓｉ— ｐｆｔｎｅＴｈｙｌｌｓｉａａｏｈｕｌｆｅｕｎｙｃｒｉｒｐａｅａｅｄｔｃｅｎｅｏｅｅｙｔｅｃｍｂ — ａｃ．ｅｃｃｅｓｉｎｄｔｆｔｅｄａｒｑｅｃａｒｅｈｓｒｅｅｔｄａｄｒｃｖｒｄｂｈｏｉｐｎｔｏａｔｏｆｉｎｚｄＩｙｒｄｆｅｅｃ．ＴｈｘｍｐｅｖｒｆｓｔａｈｅｈｄｃｎｄｔｃｎｅｏｅａｉｎＩｍｅｈｄｏｉａｅｉｆｒｎｅｏｅｅｅａｌｅｉｅｈｔｔｅｍｔｏａｅｅｔａｄｒｃｖｒｉ

5.2定位原理-整周模糊度周跳的探测与修复

ti
t0
() i
N Fr
Fr
0
i
0
Int
N
0
GPS原理及其应用
1、静态相对定位中常用的几种方法
• 待定参数法-经典方法 1）取整法 2）置信区间法
XNi为模糊度的实数解 mXNi=s0(QNiNi)1/2为该参数的中误差置信区间为［XNi- b·mXNi，XNi+ b·mXNi］ b＝ xt(f,α /2),根据自由度（f=n-u)和置信水平（1-α ），从t分布的数值表中查取。如： f=2500,1-α =99.9%, b =3.28
GPS原理及其应用
周跳的探测、修复方法② （续）
• 高次差法的问题
– 接收机钟差对此方法有效性的影响
设接收机钟的稳定度为 10，接收机采样间隔为秒， 10 15 对于L1 f L1 1.57542109 Hz）（ , 则接收机钟对相邻历元载波相位观测值的影响 1010 151.57542109 2.36(周)。为
接收机在高速动态的环境下进行观测导致接收机无法正确跟踪卫星信号卫星瞬时故障无法产生信号gps原理及其应用将影响从周跳发生时刻历元之后的所有观测值周跳将使周跳发生后的所有观测值包含相同的整周计数错误gps原理及其应用将周跳标记出来引入周跳参数进行解算gps原理及其应用方法
GPS原理及其应用
周跳的探测与修复整周模糊度的确定
• 残差法
– 方法
• 根据平差后的残差，进行周跳的探测与修复
100.00 2 0.00 -100.00 时间（周）残差（周） SV12-SV15
– 特点
• 可以发现小周跳
载波相位双差观测值的残差图
GPS原理及其应用

GPS测量中的周跳问题与解决方法

GPS测量中的周跳问题与解决方法导语：全球定位系统（GPS）已经成为现代测量技术中不可或缺的工具。

然而，在GPS测量过程中，周跳问题一直是一个困扰测量者的难题。

本文将介绍周跳问题的原因和解决方法，以帮助读者更好地理解和应对这一问题。

一、周跳问题的原因1.1 GPS信号传播过程中的干扰GPS信号在传播过程中会受到许多因素的干扰，如电离层、大气层、多径效应等。

这些干扰会导致接收机无法正确接收到连续的卫星信号，从而产生周跳。

1.2 接收机硬件问题接收机硬件问题也是周跳问题的一个重要原因。

接收机的时钟漂移、指纹开关等问题可能导致信号接收中断，进而引发周跳。

二、周跳问题的影响2.1 测量误差的增大周跳问题会导致测量误差的增大，进而影响测量结果的准确性和可靠性。

特别是在高精度测量场合，周跳问题十分严重。

2.2 数据处理的困难周跳问题会使得GPS观测数据不连续，给数据处理带来困难。

在进行数据处理和后续分析过程中，需要对周跳进行修复，否则将影响测量结果的解算和分析。

三、周跳问题的解决方法3.1 使用周跳检测方法周跳可以通过一系列周跳检测方法进行识别和修复。

目前最常用的方法是基于信号载波相位和伪距的差分技术，通过比较不同历元的观测数据，识别出可能存在周跳的测站和卫星，进而进行修复。

3.2 增强接收机硬件性能改进接收机硬件性能可以有效降低周跳问题的发生率。

例如，改进接收机的时钟漂移、增加信号过滤器等，可以减少周跳问题的发生。

3.3 外部辅助导航信息利用外部辅助导航信息，比如地面控制测站观测数据、星历数据等，可以提高GPS测量的准确性和可靠性，从而减少周跳问题的发生。

四、结语周跳问题一直是GPS测量中的一个难题。

通过了解周跳问题的原因和解决方法，我们可以更好地应对这一问题，提高GPS测量数据的准确性和可靠性。

在实际应用中，我们应根据具体情况选择适合的解决方法，以确保测量结果的精度和可靠性。

本文以周跳问题为主题，通过介绍周跳问题的原因和影响，并结合解决方法，生动地阐述了GPS测量中的周跳问题及其解决方法。

GPS 周跳的探测与修复

测距码与相位比较法
伪距观测方程
R ( tr ts )c ion trop tide rel mul c
载波相位观测方程 ( tr ts )c N ion trop tide rel mul p
R N 2ion (c p )
R N 2ion (c p )
NW , i2 NW , i 4i
➢如何区分L1还是L2观测值中的周跳 ➢若L1与L2中发生相同的周跳呢
NW , i2 NW , i1
Y
周跳
3.1 周跳的探测(V)
历元间差分法
(ION GNSS 2009) Improving Real-Time Kinematic PPP with Instantaneous Cycle-Slip Correction
(i
2)
p m
(i
2)
q k
(i
2)
q m
(i
2)
双差
pq km
(i
2)
三差
ti1
p k
(i
1)
p m
(i
1)
q k
(i
1)
ti
p k
(i
)
p m
(i)
n
q k
(i
)
ti1
p k
(i
1)
p m
(i
1)
n
q k
(i
1)
ti2
p k
(i
2)
p m
(i
2)
n
q k
(i
2)
q m
(i
1)
q m
(i)
q m
(i
Ri (dtr dts )c ion Pi i ii (dtr dts )c ion i Ni i

7.4 整周跳变的探测与修复

7.4 整周跳变的探测与修复GPS 载波相位测量，只能测量载波滞后相位1周以内的小数部分，不能测量载波滞后相位的整周数)(0N 。

其后的载波滞后相位整周数变化值（始后周数），是通过多普勒积分由电子计数器累计读得的。

这种多普勒计数的中断现象，称为整周跳变，简称为周跳（cycle slip ）。

所谓周跳的探测就是利用观测的信息来发现周跳。

在探测出周跳后，利用观测信息来估计丢失的周数∆，从而修正周跳后的载波相位观测值，称为周跳的修复。

在探测出周跳之后，也可将∆+0N 视为周跳后的整周模糊度而利用平差的原理解求出这个未知参数，这是一个整周模糊度的求解问题。

静态定位中，由于接收机静止不动，周跳的探测与修复问题已得到了很好的解决。

在动态环境下，由于动态接收机在不断地运动中，周跳的探测与修复比静态定位要困难得多。

由于GPS 信号接收机能提供多种观测信息，利用这些观测信息本身的相互关系（无需轨道信息），可以对周跳进行探测和修复，目前主要有下列方法。

精密单点定位的周跳探测及修复方法研究

精密单点定位的周跳探测及修复方法研究
随着全球定位系统（GPS）在各个领域的广泛应用，其精度、
可靠性和稳定性成为关注的热点。

在GPS测量中，周跳是指
接收机无法正确跟踪卫星信号的整数周期，导致测量的偏差和误差，进而影响到精密单点定位的结果。

因此，周跳探测和修复是GPS测量中的一个重要问题。

精密单点定位的周跳探测及修复方法主要包括以下几个方面：
1. 周跳探测方法：常见的周跳探测方法包括基于时间序列分析的方法、基于残差序列的方法、基于组合滤波的方法等。

其中，基于时间序列分析的方法是最常用的方法，通过对测量信号进行差分、平滑处理，然后利用统计方法判断周跳点的存在与否。

2. 周跳修复方法：周跳修复方法包括基于历史数据的方法、基于统计模型的方法、基于拟合算法的方法等。

其中，基于历史数据的方法是利用历史数据预测周跳点的位置和大小，然后进行修复；基于统计模型的方法是利用先验知识建立统计模型，根据模型拟合和统计推断进行周跳修复；基于拟合算法的方法则是利用拟合算法对受到周跳影响的数据进行拟合，然后根据拟合结果进行修复。

3. 周跳探测和修复的综合方法：由于周跳探测和修复之间存在一定的交互关系，在实际应用中，需要综合考虑周跳探测和修复的效果。

常见的周跳探测和修复的综合方法包括基于加窗技术的方法、基于滤波技术的方法、基于时频分析的方法等。

总之，精密单点定位的周跳探测及修复方法是GPS精度和可靠性的关键问题，其研究有助于提高GPS测量的精度和稳定性，满足各个领域对GPS测量精度和可靠性的不断需求。

5.2定位原理-整周模糊度周跳的探测与修复

GPS原理及其应用
周跳的探测与修复整周模糊度的确定
GPS原理及其应用
第一节周跳的探测与修复
1．屏幕扫描法 2．高次差法 3. 多项式拟合法 4. MW观测值法 5. 三差法
GPS原理及其应用
1、整周跳变（周跳 – Cycle Slips）
• 在某一特定时刻的载波相位观测值为
~ (t ) N 0 Int( (t )) Fr( (t )) 其中：
C N ˆ X ˆ ˆ X CX C
N XC
ˆ ˆ XC X N ˆ

QX ˆ
ˆ
QX ˆ
NXN

ˆ m0 0 V T PV /(n u ) ; D X X D XC X N ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ2 DX C C ；D X σ 0 Q X ˆ ˆ ˆ DX X DX X ˆN ˆC ˆNˆN ˆ ˆ X C 为坐标参数；X N 为整周未知数参数。 q Xˆ k ,l Xˆ k ,l N i ,1 N i ,1 q Xˆ k ,l Xˆ k ,l N i , 2 N i ,1 . q Xˆ Nik,n,l1 Xˆ Nik,1,l q Xˆ q Xˆ
GPS原理及其应用
周跳的探测、修复方法② （续）
• 高次差法的问题
– 接收机钟差对此方法有效性的影响
设接收机钟的稳定度为 10，接收机采样间隔为秒， 10 15 对于L1 f L1 1.57542109 Hz）（ , 则接收机钟对相邻历元载波相位观测值的影响 1010 151.57542109 2.36(周)。为
GPS原理及其应用
周跳的探测、修复方法③ （续）
• 多项式拟合法的应用特点
– 由于四次差或五次差一般巳呈偶然误差特性，无法再用函数来加以拟合，所以用多项式拟合时通常也只需取至4—5阶即可。 – 观测值可以是真正的（非差）相位观测值，也可以是经线性组合后的虚拟观测值：单差观测值和双差观测值。

GPS动态观测数据的周跳探测与修复方法研究的开题报告

GPS动态观测数据的周跳探测与修复方法研究的开题报告一、选题背景及意义随着GPS技术的发展和应用，GPS动态观测数据在测量、定位、导航等领域中发挥着越来越重要的作用。

然而，在实际应用中，由于GPS观测数据容易受到大气、电离层、多路径等因素的影响，致使数据出现年度、季节和小时级别的波动。

同时，由于卫星信号传播过程中的噪声和其他因素的影响，会导致连续时间序列中出现非常明显的周期性残差，称为周跳。

周跳会影响GPS定位精度和连续时间序列的稳定性，因此周跳探测和修复是GPS数据处理中的一个重要环节。

二、研究内容与方法本文主要研究GPS动态观测数据的周跳探测与修复方法，具体研究内容如下：（1）周跳探测方法研究。

本文将综合分析现有的周跳探测方法，包括基于单差和双差的方法、基于扰动最小二乘（PML）方法、基于窄带滤波和宽带滤波的方法等，并针对其各自的优点和不足进行比较和评价。

（2）周跳修复方法研究。

本文将在周跳探测的基础上继续研究周跳的修复方法，包括差分修复、平滑修复和模型拟合等方法，对方法的可靠性和适用性进行评价。

（3）算法实现与应用研究。

本文将开发GPS周跳探测和修复程序，并对实测数据进行处理和分析。

同时，针对各类GPS动态应用进行实际应用研究，比如车载导航、飞行器导航等。

三、预期成果（1）深入研究GPS动态观测数据的周跳探测和修复方法，提出新的方法和思路，使得GPS动态观测数据的处理更加准确和高效。

（2）开发GPS周跳探测和修复程序，为GPS动态应用提供完整的解决方案。

（3）在GPS动态应用中实际应用研究中取得优秀成果，并对GPS 技术的发展和应用做出新的贡献。

四、论文结构安排本文共分为六个章节，主要内容如下：第一章：绪论，主要介绍GPS技术的发展概况、周跳问题的形成原因、周跳在GPS数据处理中的重要性和本文的研究内容等。

第二章：GPS动态观测数据的周跳探测方法，主要综述现有的周跳探测方法，严格比较各种方法的优缺点，分析各种方法的适用场景，探索新的周跳探测思路。

GPS动态数据的周跳探测与修复

第３６卷第３３期
２０１０年１１月
山西建筑
ＳＡＮＸＩＡＲＣＨＩＨＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ＿６Ｎｏ３Ｉ３．３
Ｎｖ２１ｏ．００
・３６・３
文章编号：０９６２２１）３０６ —２１０ —８５（００３ —３３０
Ｐ（）＝ｌｉ一２ｉ４ｉｐ（）Ｐ（）
（）５
其中，。Ａ分别为。的波长； Ⅳ 分别为，Ａ，：，Ｎ，２：的整
周模糊度。ＭｅｏｒｅＷｂｅａ组合消除了电离层，ｌｕｎ— ｂｎｂ对流层，钟差
１１利用伪距载相组合探测法．
则周跳可用下式确定： △ ＝ Ⅳ１；Ⅳ ＝ △ ２
（）３
△ 与。６和周跳具有如下关系：
Ａ６Ｎ。 △ ｂ＝Ａ一（）８
１２Ｂｅｉ法探测修复周跳．ｌｔｗｔ
Ｂｅｉ…提出的利用双频双Ｐ码组合观测值修复周跳的方法ｌｔｗｔ
ＧＰＳ动态数据的周跳探测与修复
黄爱萱
摘要：分析了利用ＧＳ组合观测值来探测修复周跳的两种方法—— 利用伪距载相组合探测法和Ｂｅｉ法，Ｐｌｔｗｔ通过实验证明有效性，比较各个方案的特性和缺点，出了一些有益的结论，得具有一定指导意义。
值；ｂ为宽巷整周模糊度。
＾
和计算的几何观测值的影响，而且具有较长的波长，小的量测较噪声等特点，因此适用于非差周跳的探测和修复。在实际计算中，用递推的方法计算每一历元ｂ采值及其残差误差ｏ：ｒ

周跳的探测与修复名词解释

周跳的探测与修复名词解释引言在测量和定位领域中，周跳（Cycle Slip）是一种常见的问题，它会对定位精度和可靠性产生不良影响。

在本文中，我们将探讨周跳的概念、产生原因以及如何进行探测与修复。

一、周跳的定义周跳是指由于接收机钟差或信号传播延迟等原因，在卫星导航系统的接收机中，造成接受到的信号的载波相位产生了突变。

这种突变一般是指电子钟跳变或者观测信号在传播过程中遭受了丢失或其他异常。

二、周跳的原因1. 接收机钟差：接收机本身的时钟不准确会导致载波相位的突变。

2. 手动干扰：如操作人员故意改变接收机设置或干扰信号的传输。

3. 天线障碍物：如高大建筑物或树木遮挡导致信号传播中的多路径效应。

4. 粗略时间同步：接收机启动时粗略时间同步导致载波相位突变。

5. 大气层折射：大气层中湿度和温度的变化会引起信号的时延变化。

三、周跳的探测方法1. 先验阈值法：根据统计学原理设定一个合理的预先设定阈值，观测值超过阈值则判定发生周跳。

2. 数值差分法：通过对观测值进行一阶或二阶差分计算，如果差分值超过预先设定的阈值，则判断为周跳。

3. 马尔可夫检验法：利用马尔可夫模型对历史观测数据进行分析，预测当前观测值是否可能发生周跳。

4. 碎片检测法：通过检测载波相位的不连续性，判断是否发生周跳。

5. 卡尔曼滤波法：利用卡尔曼滤波来对观测值进行预测和修复，通过与实际观测值比较判断是否发生周跳。

四、周跳的修复方法1. 直接组合法：当周跳发生时，直接将当前观测值替换为修复值。

2. 线性插值法：通过利用两个周跳前后的观测值，根据时间差进行线性插值，得到周跳时的修复值。

3. 拟合曲线法：通过拟合周跳前后的观测值，使用合适的曲线拟合方法，得到周跳时的修复值。

4. 卡尔曼滤波法：使用卡尔曼滤波模型，通过对历史观测值进行预测和修正，得到周跳时的修复值。

结论周跳是卫星导航系统中常见的问题，会对定位和测量造成不利影响。

探测和修复周跳是确保定位精度和可靠性的关键步骤。

7.4-整周跳变的探测与修复

7.4 整周跳变的探测与修复GPS 载波相位测量，只能测量载波滞后相位1周以内的小数部分，不能测量载波滞后相位的整周数)(0N 。

其后的载波滞后相位整周数变化值（始后周数），是通过多普勒积分由电子计数器累计读得的。

这种多普勒计数的中断现象，称为整周跳变，简称为周跳（cycle slip ）。

所谓周跳的探测就是利用观测的信息来发现周跳。

在探测出周跳后，利用观测信息来估计丢失的周数∆，从而修正周跳后的载波相位观测值，称为周跳的修复。

在探测出周跳之后，也可将∆+0N 视为周跳后的整周模糊度而利用平差的原理解求出这个未知参数，这是一个整周模糊度的求解问题。

静态定位中，由于接收机静止不动，周跳的探测与修复问题已得到了很好的解决。

在动态环境下，由于动态接收机在不断地运动中，周跳的探测与修复比静态定位要困难得多。

由于GPS 信号接收机能提供多种观测信息，利用这些观测信息本身的相互关系（无需轨道信息），可以对周跳进行探测和修复，目前主要有下列方法。

GPS：周跳探测与修复

GPS动态观测数据的周跳探测与修复及其分析

第三章GPS：周跳探测与修复

7.4-整周跳变的探测与修复

第一课周跳的探测与修复整周模糊度的确定

周跳探测与修复

GPS 周跳的探测与修复解析

GPS动态观测数据的周跳探测与修复及其分析

GPS载波相位观测值中周跳探测与修复的研究

5.2定位原理-整周模糊度 周跳的探测与修复

GPS测量中的周跳问题与解决方法

GPS 周跳的探测与修复

7.4 整周跳变的探测与修复

精密单点定位的周跳探测及修复方法研究

5.2定位原理-整周模糊度 周跳的探测与修复

GPS动态观测数据的周跳探测与修复方法研究的开题报告

GPS动态数据的周跳探测与修复

周跳的探测与修复名词解释

7.4-整周跳变的探测与修复

5.2定位原理-整周模糊度周跳的探测与修复

5.2定位原理-整周模糊度周跳的探测与修复