《基於原始觀測值的多GNSS多頻統一處理理論與方法》是依託武漢大學，由樓益棟擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於原始觀測值的多GNSS多頻統一處理理論與方法
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：樓益棟
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
多GNSS多信號是全球衛星導航系統發展的重要特徵與優勢，先進的數據融合處理是充分發揮這一優勢的重要保證，也是瓶頸問題之一。目前，我國北斗區域衛星導航系統已具備全星座三頻觀測，IGS正在開展多GNSS試驗計畫（IGS M-GEX），因此，急需延伸與革新現有以GPS雙頻觀測為基礎建立的高精度GNSS數據處理體系，包括IGS在內的國內外研究機構都尚未提出完整的解決方案。本課題旨在研究解決多系統多頻時標偏差、先進的多頻處理方法(包括電離層延遲與模糊度處理)、大型複雜估計系統穩健估計等關鍵問題；構建多GNSS多信號條件下，基於原始觀測值的非差非組合GNSS統一處理理論；實現靈活融合觀測系統中各類觀測值（不限於系統、測站、接收機、頻率、碼類型等）、最大限度保留待估參數信息（位置、鐘差、各類系統偏差、電離層延遲等）、一步求解的嚴密處理方法；在PNADA軟體基礎上，研製GNSS非差非組合多頻數據處理軟體。
結題摘要
多GNSS多信號是全球衛星導航系統發展的重要特徵與優勢，傳統的以GPS雙頻觀測值為基礎建立的高精度數據處理理論方法、算法模型及軟體系統，已不能完全滿足多系統多頻高精度數據處理的要求，包括IGS組織在內的國內外研究機構都尚未提出完整的解決方案。在此背景下，本項目研究構建基於原始觀測值的非差非組合GNSS統一處理模型與處理軟體，滿足融合各類導航系統、涵蓋不同頻率信號、兼顧多樣化套用的高精度數據處理要求。 項目的主要研究內容與重要結果：系統地研究了GNSS系統間偏差（ISB）、頻率間偏差（IFB）、碼間偏差（ICB）、初始相位偏差（FCB）時變特性以及衛星鐘差物理特性，發現了北斗衛星偽距存在與高度角相關的系統性偏差，並建立了精確改正模型；構建了基於原始觀測值的非差非組合GNSS統一數據處理模型，適用於不同系統、不同頻率、不同調製模式觀測量的統一處理，實現了北斗/GPS/GLONASS/Galileo四系統單頻、雙頻深度融合精密單點定位處理，收斂速度相較於GPS單系統提升約60%；提出了適用於統一數據處理模型的模糊度整數特性恢復的疊代約束算法，首次實現了北斗三頻非差模糊度固定；基於空間統計學理論建立了單站電離層時空約束模型，提出了顧及頻間約束、時空變化約束，先驗改正信息的非差非組合電離層延遲處理算法，實現區域電離層改正精度優於1 TECU；提出了顧及計算資源的訪存比的分塊QR分解方法，實現數值穩定性高、可擴展性強的GNSS大型矩陣最佳化處理，效率提高近20倍；研製了分散式GNSS數據處理軟體系統，實現測站坐標位置、衛星軌道、鐘差、各類時標偏差及電離層延遲等產品的統一處理。 項目成果發展了以雙頻無電離層組合觀測值為基礎的傳統精密定位處理理論方法，對完善GNSS高精度數據處理理論體系具有重要的科學意義，為多頻GNSS特別是三頻北斗高精度數據處理套用提供基礎理論支撐。研究成果在《Journal of Geodesy》、《GPS Solutions》、《Advances in Space Research》等國內外權威期刊發表論文31篇，其中SCI論文23篇，引用114次，ESI高被引論文2篇。
