北斗/GPS精密动态相对定位技术

围绕北斗/GPS精密动态相对定位技术，研究了北斗/GPS系统间融合相对定位的数学模型、多频周跳探测与修复技术、多频高维模糊度的快速确定技术、多系统融合动态定位中的模糊度处理技术、北斗MW观测值特性等关键技术。提出了较为完整的北斗/GPS融合精密动态相对定位处理方案，实现了中短距离的北斗/GPS动态相对定位，基本研制了相应的原型软件系统，开展了大量的静态、车载和船载实验，可以在中短距离上实现静态、静动、动动等模式的相对定位，获得厘米~分米级的实时定位结果。在此基础上，研制了北斗/GPS实时姿态测量软件系统，并成功嵌入到某国产接收机进行工程应用。
①针对GNSS动对动定位中存在电离层变化快以及残余误差大的特殊情况，采用MW组合以及电离层TEC变化率（TECR）来探测并修复周跳，不仅可以消除站星几何距离的影响，并顾及了电离层变化影响，适合于动态环境的周跳探测。对于多频GNSS观测值，借鉴适用于双频观测值的经典的TurboEdit方法，将其扩展至三频情形，并实现对原始观测值的修复，提高周跳探测的灵敏度、可靠性。
②针对多个频率的观测值，通过确定最优的组合系数，选取了适用于不同场景多频模糊度解算的最优整数线性组合观测值：短基线采用基于几何相关的传统TCAR方法；中长基线采用估计大气延迟误差的TCAR方法和基于原始观测值的三频LAMBDA方法；实现了短基线相对定位的单历元模糊度确定。经过BDS三频短边实测数据验证，动态情况下单历元模糊度固定可达到99%的成功率。
③针对高维模糊度的解算本课题主要从规约/降相关、模糊度验证两个方面开展了研究，并获得了很好的验证效果。基于降相关解算思想，从下三角Cholesky分解（LDLT）的角度，推导出高维整数高斯变换算法，进一步完善了基于降相关解算模糊度的理论体系。对于格基规约方法，从减少规约复杂度的角度提出了部分尺度规约的贪心LLL算法，在不影响搜索效率的前提下，可以有效地减少规约强度，降低规约耗时。提出了交叉排序算法（CSA）并对其进行了算法优化，可以较好的处理规约性能和搜索效率的关系。针对模糊度解算后的验证问题，采用了基于固定失败率的Ratio检验（Fixed-failure Ratio Test，FF-RT），即根据模糊度方差阵的信息，获得此时相应的Ratio值，在一定程度上可以较合理地确认整周模糊度向量。
④深入研究了系统间双差模型以及相应的模糊度解算问题，并提出了估计系统间偏差ISB以及采用参数变换思想来实现北斗/GPS系统间双差固定的数据处理方案。在此基础上，研究了北斗/GPS实时姿态测量技术，采用了双差非组合双差模型，重点研究并实现了基于基线长约束的最小二乘模糊度解算（C-LAMBDA），研制了北斗/GPS实时姿态测量软件系统，重点解决了工程应用中的“纳伪”、稳健性、可靠性等问题，并成功嵌入到某国产接收机进行工程应用。
相关成果已被“GPS Solutions”、“Journal of Navigation”、“中国科学”、“测绘学报”、“武汉大学学报（信息科学版）”、“CSNC2014”等发表和录用。