GPS双频数据线性组合1

GPS双频数据线性组合 GPS L1和L2观测量进行各种线性组合可形成新的观测量，这些观测量在GPS数据处理中可有重要作用。 双频载波相位原始观测量为： (1) (2) 其中为星站距离和对流层等非色散量，为电离层延迟，以米为单位，为观测噪音，以周为单位。对式（1）和（2）分别乘以实数m和n，进行线性组合，得： (3) 双频载波相位线性组合观测量为（以周为单位）： (4) 对应的波长为（以米为单位）： (5) 对应的电离层延迟为（以周为单位）： (6) 则以米为单位的电离层延迟为： (7) 其中可称为L1电离层至组合观测值相位的扩大因子。其和对L1的影响相比，比值为。若考虑到绝对长度，则和的比值为。 对应的观测噪声标准差为（假设和的标准差均为周）（以周为单位）： (8) 则以米为单位的观测噪声标准差为： (9) 故对于不同的线性组合参数，即可以得到不同特点的组合观测量。常见的组合情况见表1。附带的程序在目录中。 表1. 双频观测量常见的组合情况。 m (L1) n (L2) 波长(m) ION m->ph扩大因子K 和之比(周) 和I1之比(米) I1为0.05m时 (米) 量测噪声(周) 量测噪声(米) 1 0 0.1902 5.255 1 1 0.05 0.01 0.0019 0 1 0.2442 6.7439 1.2833 1.6469 0.0823 0.01 0.0024 1 -1 0.8619 -1.4889 -0.2833 -1.2833 -0.0641 0.0141 0.0121 1 1 0.1069 11.9989 2.2833 1.2833 0.0641 0.0141 0.0015 -7 9 14.6526 23.9104 4.5500 350.3500 17.5175 0.1140 1.6706 77 -60 0.0062 0 0 0 0 0.9761 0.0061 从表1可以看出： 宽巷：宽巷的波长达到86厘米，所以轨道、对流层乃至多路径对相位的影响下降。电离层因子大幅下降，其对相位的影响只有I1的0.2833倍，但是从其绝对数值来讲，仍为I1的1.2833倍。同时要注意是，宽巷电离层数值符号和I1相反。宽巷观测量的噪声稍大，此主要是由于其波长较长导致的。 窄巷：窄巷波长变短，为10厘米。电离层绝对数值和宽巷的大小相等，符号相反，但是其对相位的影响则提高到2.2833倍。观测噪音下降，只有1.5毫米。窄巷组合适合于短距离定位，但是由于电离层倍放大了，并不适合于长距离定位。 周跳检测组合：通过伪距和载波相位的组合，消除掉空间参数后可解算模糊度，并且在历元间相减可探测周跳。但是其探测精度受到伪距和相位波长的限制。因此韩绍伟(-7,9)组合寻求长波长观测量。这种方法对于码误差达到宽巷2个波长的时候，也就是L19个波长的时候失效。其实这种方法和电离层残差方法本质上是相同的，电离层残差法最后还是要使用L1的观测值和C1进行比较易防止9n周跳。 无电离层组合：无电离层主要用于长距离定位，但是并不适用短距离定位。