GPS非差相位精密單點定位算法研究①

琚興華

（河南省有色金屬地質礦產局第一地質大隊，河南 鄭州450016）

0 引 言

1997年美國噴氣推進實驗室（JPL）的Zumbeger等人提出了非差精密單點定位方法。該技術一經提出，便得到許多GPS專業領域學者的重視。這項技術的出現，大大減少了野外作業的勞動強度，降低了作業成本。精密單點定位就是在已知精密星歷和衛星鐘差的前提下，充分考慮各種誤差改正，利用單測站確定其在 WGS－84（或ITRF）坐標系內的坐標［1]。該方法采用的精密星歷和衛星鐘改正數是由國際地球動力學服務機構（IGS）所提供的，其精密星歷的精度已優于5cm，衛星鐘改正數的精度已達0.1～0.2ns［2].隨著接收機性能的不斷改善，載波相位測量的精度也在不斷的提高；大氣延遲改正模型和改正方法的研究也在不斷的深入，這些都為精密單點定位技術奠定了基礎。

目前應用較多的GPS非差相位精密單點定位的最小二乘估計法適合于靜態方式，不能很好地描述系統的動態特征，而Kalman濾波借助系統的狀態轉移方程，根據前一時刻的狀態估值和當前時刻的觀測值，遞推估計新的狀態估值，更加準確地反映了系統的運動狀態［3]。

分別建立了非差動態精密單點定位的標準卡爾曼濾波和附加模糊度參數的卡爾曼濾波，分析了在給定不同初始方差的情況下，對濾波收斂情況的影響，以及在不同采樣率的情況下，濾波的計算精度，結果表明：高采樣率數據的定位精度高于低采樣率數據的定位精度。

1 GPS非差精密單點定位的卡爾曼濾波模型［4－11]

卡爾曼濾波技術是一種處理動態定位數據的有效手段，它可以顯著地改善動態定位精度。……