北斗三號衛星周跳探測的不同算法研究

盧 偉,魏士春

(1.廣東省地質局第六地質大隊，廣東 江門 529040;2.山東正元地球物理信息技術有限公司，山東 濟南 250013)

2019年11月23日08時55分，我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭，以“一箭雙星”方式成功發射第五十、五十一顆北斗導航衛星。至此，我國北斗三號全球組網基本系統空間星座部署任務圓滿完成，北斗大規模應用已經開始。北斗提供的數據中精確測量信號為載波雙頻或者載波三頻，但由于外界環境或者儀器自身原因，接收機接收到的載波信號存在不連續現象，稱之為周跳。周跳的產生會使接收機接收到的測量值失真，計算位置與導航就會存在較大偏差。因此周跳的探測與修復是高精度定位中必不可少的工作[1]。

關于周跳探測與修復的研究，國內外學者進行了大量的實驗。綜合其大致流程為：首先,觀測值組合成檢測量序列；其次,在檢測序列中應用識別方法確定周跳歷元位置與周數；最后,將無周跳的觀測值序列應用于解算中[2]。Remondi學者于1985年提出了差分法，該方法是將相鄰歷元間作差以檢測到周跳，但該方法存在只能檢測到大周跳，且作差后觀測值中隨機噪聲也將增大的弊端[3]；1986年初，美國研究員Goadt提出了一種無幾何距離載波組合法，稱之為電離層殘差法[4]。 Boonsap學者利用多路徑誤差可計算周跳，其表達式為多路徑方程式[5]。最近幾年，對周跳探測方法的研究趨于方法的組合。GPS-Galileo組合定位的數學模型，提出了其組合定位中的多頻周跳探測方法和整周模糊度快速求解的方法[6]。……