单频GPS动态相对定位的模糊度逼近搜索解法

　　实际测试表明，该算法在单频全球定位系统（GPS）载波相位差分的动态相对定位过程中，用2~3min的时间即可可靠地在航解算出整周模糊度。

　　在实时的精密确定一个动目标相对于另一个动目标的相对位置时，比如空间站飞船对接111、空中加油、卫星编队飞行、超视距指挥等，传统的做法设备昂贵、体积庞大、维修复杂，因此，研究基于载波相位差分的高精度双移动载体全球定位系统（GPS）相对定位技术，研究基于单频机载波相位差分的高精度双移动载体GPS相对定位技术在这些领域显得尤其重要和迫切12.近几年国内外学者陆续提出了一些模糊度快速算法。主要有“甚宽巷组合观测值法”和以“模糊度函数法（ARA）*为代表的各种搜索解法13|~ d）n（（+1-N）>d）其中，为不大于Nj的*大整数；为剔除假解的门限值。

　　当选择门限值d为0.2X时，经过多个冗余双差方程的剔除过程，可以剔除90%以上的假解，并形成一个各解点之间距离约为1m的稀疏点集，在此搜索域内可以以一定的概率找出真实解。

　　实际测试表明，搜索法具有快速确定N的优点，在卫星数大于6颗时，2~3min即可解出N但有时会出现搜索失误，误将假解当成真解，从而造成1m量级的定位误差。因此单独使用搜索法存在求解可靠度不高的缺点。

　　利用前述的逼近解法辅助搜索算法，可以找到真实解N'其判别式为其中，N为逼近法解出的实数向量；为稀疏点集中所有整数向量。

　　联合算法利用冗余卫星通过搜索法进一步解决了周跳的检测和修复问题。

　　使用标准C语言实现的这一GPS载波相位动态相对定位算法经实际数据测试表明，在观测卫星为6颗以上时，动态定位时的载波整周模糊度的确定时间为2~3min. 2GPS试验和试验结果试验中，使用JAVAD双频双系统GPS接收机接收GPS卫星数据，并通过JAVAD机器自带的后处理软件，使用双频数据来获得试验结果作为参照。所进行的试验可归为静态固定基线试验、基站静止移动站运动试验和基站运动移动站运动试验3类，试验结果见表1.表中的数据为试验总结而非该算法的性能指标。

　　表1各种试验的测试结果接收机的运动方式差分使用的卫星数基线长度/m在线解算时间/min相对定位误差/m（标准差）两台都静止一台静止，一台运动两台都运动（定长基线）两台都运动（变化基线）基站和移动站都运动的试验中，分别试验了未知固定基线（相当于在未知基线情况下的运动体测姿）和未知变化基线两种情况。其中，未知固定基线试验中，两台接收机天线被固定在一辆捷达车的车顶（基线约1m）然后做跑车试验。试验结果见表1.为N随求解时间逼近真实值的过程机天线被架在两辆捷达轿车的车顶，并在附近架设了一台静止的GPS接收机基站，以实现闭合解验证。然后做双机动跑车试验。使用JAVAD自带的后处理商业软件，利用双频数据获得的两车之解算的两个移动站相对位置与商业软件结果做差得到的误差曲线见。

　　未知定长基线相对距离误差曲线双移动载体之间的相对距离曲线未知变化基线相对位置误差曲线3结论经过试验验证，本文提出的逼近搜索联合解法可以适用于单频机的静态测量、基站不动I运动站移动和两台GPS接收机都运动等各种运动情况，其动态N的在航解算时间为2~3min相对定位的精度（两台接收机都运动，基线小于5km）在2on的水平（标准差）。

　　本算法由于对逼近法进行了解耦处理，每一步的计算量都很小，可以满足实时性的要求。

　　由于利用逼近算法进行辅助，所以搜索N的过程远较单纯的搜索解法快速和可靠。