从浮点到定位统一卫星导航中的模糊度解析

发布时间：2024-09-20 10:08:24 栏目：社会动态

导读 一项开创性的研究引入了一种统一的全球导航卫星系统 (GNSS) 精确定位模糊度解析方法，使定位速度和精度都有了显著的飞跃。新颖的多整数候

一项开创性的研究引入了一种统一的全球导航卫星系统 (GNSS) 精确定位模糊度解析方法，使定位速度和精度都有了显著的飞跃。新颖的多整数候选模糊度解析 (MICAR) 算法在最佳整数等变 (BIE) 估计器下协调了完全模糊度解析 (FAR) 和部分模糊度解析 (PAR)，有望对导航和定位系统产生变革性的影响。



准确的全球导航卫星系统 (GNSS) 定位对于各种应用都至关重要，但完全模糊度解析 (FAR) 和部分模糊度解析 (PAR) 等传统方法在精度和速度上存在局限性。这些技术通常需要延长收敛时间，并且可能由于噪声观测或有偏差的模型而引入误差。最近的进展旨在通过开发更有效的算法来解决这些问题。基于这些挑战，有必要进行深入研究以提高 GNSS 定位精度和效率。

这项研究 (DOI: 10.1186/s43020-024-00141-w)由武汉大学和北京大学的研究人员开展，并于 2024 年 7 月 8 日发表在《卫星导航》上，介绍了多整数候选模糊度解析 (MICAR) 算法。这种新方法结合了最佳整数等变 (BIE) 框架内的 FAR 和 PAR 技术，以优化 GNSS 模糊度解析。MICAR 算法通过利用多个整数候选显著提高了 GNSS 定位的精度和速度。MICAR

算法在 BIE 框架内集成了 FAR 和 PAR，以增强 GNSS 模糊度解析。这种创新方法利用多个整数候选，可以更准确地估计模糊度，超越传统 FAR 和 PAR 方法的精度。在使用全球定位系统 (GPS)、北斗卫星导航系统 (BDS) 和伽利略系统的模拟数据的实验中，MICAR 在收敛速度和定位精度方面表现出显著的提升。例如，MICAR 仅用 18 分钟就实现了收敛，而 FAR 则需要 21.5 分钟。此外，MICAR 将水平定位误差降低了 9.8%，将垂直定位误差降低了 3.5%，展示了其卓越的性能。这些结果凸显了 MICAR 通过提供更快、更精确的解决方案来改变 GNSS 定位的潜力，这对于需要高精度的应用至关重要。

武汉大学的顾胜峰博士表示：“MICAR 算法代表了 GNSS 定位技术的重大进步。通过集成多种模糊度解决技术，它提供了更高的精度和更快的收敛速度，这对于需要精确导航的应用至关重要。”

MICAR 算法的精度和速度提升对 GNSS 应用(包括自动驾驶汽车、测量和地理空间测绘)具有深远影响。它能够快速准确地解决模糊性，从而提高基于 GNSS 的系统的可靠性和效率，从而在各种实际场景中实现更好的性能。