《顧及有色噪聲的GPS單點動態定位理論與算法》是依託江蘇師範大學，由趙長勝擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：顧及有色噪聲的GPS單點動態定位理論與算法
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：趙長勝
- 依託單位：江蘇師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
研究GPS單點動態定位的誤差源及其消除或減弱措施，正確區分高斯誤差和非高斯誤差；研究GPS單點動態定位中有色噪聲源及其隨機模型的實時估計理論。研究顧及有色噪聲的擴展卡爾曼濾波和不敏卡爾曼濾波理論和算法，比較兩種濾波算法在進行GPS單點動態定位數據處理時的精度、可靠性、收斂速度和抗差性能。由於GPS單點動態定位包含非高斯誤差，研究粒子濾波與擴展卡爾曼濾波結合的擴展卡爾曼粒子濾波，粒子濾波與不敏卡爾曼濾波結合的不敏卡爾曼粒子濾波。通過大量實測GPS數據處理，對比分析兩種濾波方法的精度、適應性、抗差性和可靠性。設計與開發適合於GPS動態定位的混合濾波器。分析有色噪聲對動態濾波結果的影響，研究適合於有色噪聲動態隨機系統等價權和自適應因子，研究有色噪聲濾波的收斂性能、自適應性能和抗差性能。
結題摘要
GPS高精度動態單點定位是當前重要的科研課題，通常採用擴展卡爾曼濾波（簡稱EKF）和無跡卡爾曼濾波（簡稱UKF）進行數據處理。GPS單點動態定位採用的偽距、載波相位觀測值具有相關性，即觀測噪聲為有色噪聲。有色噪聲問題實時估計理論與方法尚不成熟。本項目對顧及有色噪聲的GPS單點動態定位數據處理系列問題進行研究。利用時間序列相似性的度量方法研究GPS偽距觀測值、載波相位觀測值的有色噪聲隨機模型建立方法和線上實時估計方法。研究不同曆元GPS各種觀測值噪聲的相關度，建立反應狀態噪聲和觀測噪聲相關性的隨機模型。系統研究顧及有色噪聲的KEF和UKF理論和算法。系統研究確定整周模糊度和周跳的實時算法。研究顧及有色噪聲UKF的適宜性、抗差性能、收斂性和自適應算法。 本項目研究成果包括：1、有色噪音效卡爾曼濾波理論研究成果：噪聲相關情況下的卡爾曼濾波，基於有色噪聲自適應卡爾曼濾波的GPS單點定位，有色觀測噪聲情況下的無跡卡爾曼濾波算法，多組相關觀測量的可變參數的序貫平差，相鄰曆元誤差相關的抗差卡爾曼濾波算法研究；2、GPS精密單點定位研究成果：顧及有色噪聲的GPS單點定位軟體（軟體著作），GPS非差數據的周跳探測與修複方法研究，GPS預報星曆和鐘差的精度及對標準定位服務的影響，天線相位中心變化及對基線解的影響，對流層延遲對GNSS精密單點定位精度的影響；3、關於UKF的研究成果：神經網路輔助的GPS/INS組合導航自適應UKF算法，基於Monte Carlo採樣策略的UKF算法套用，預測殘差判別統計量抗差因子在UKF算法中的套用，一種基於信息向量的動力學方程誤差補償方法，無跡卡爾曼濾波衰減記憶算法研究；4、相關數據處理研究成果：不同時效因子對位移效應量的影響分析，廣義交叉準則與有效估計下的坐標重心化轉換模型，基於約束平差的陀螺導線精度預計，北斗衛星導航系統C/A碼的正交性研究。 本項目深入研究GPS單點精密動態定位的函式模型和隨機模型，建立有色噪聲隨機系統處理理論，研究GPS動態定位非線性函式模型的非線性強度，研究顧及有色噪聲的非線性模型的濾波方法，設計顧及有色噪聲抗差自適應擴展卡爾曼濾波算法和無跡卡爾曼濾波算法，開發了GPS動態數據處理軟體系統，為進一步研究中套用的優缺點和可能存在的技術問題。
