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周跳的探测与修复 授课教师：刘志强 单 位：河海大学 主要内容 （一）周跳定义及其产生原因 （二）周跳的特性 （三）周跳的探测与处理方法 （一）卫星信号被障碍物阻挡 如树木、建筑物、桥梁、山峰等对卫星信号的阻挡造成。这种情况最频繁，尤其是基于载波相位的动态定位。 （二）外界干扰或接收机所处的动态条件引起 恶劣的电离层条件、多路径效应、卫星高度角过低引起的低信噪比（S/N），以及接收机的高速运动。 测距码与相位比较法 高次差法 多项式拟合法 将 个无周跳的载波相位观测值 代入下式，进行多项式拟合。 宽巷组合观测值法 在探测出周跳后，可以有两种方式处理： ①修复周跳 ②重置模糊度参数 * * 一 周跳定义及其产生原因 1.1 周跳的定义 1.2 产生周跳的原因 时刻 时刻 1 t 1.1 周跳定义 由于某种原因，在某一时段计数器中止了正常的累积工作，从而使整周计数应有值少了 周，那么当计数器恢复正常工作后，所有的 便都会含有同一偏差值 。 这种整周计数 出现系统偏差而不足一周的部分 仍然保持正确的现象称为整周跳变，简称周跳（Cycle Slips）。 时刻 t i 1.2 产生周跳的原因 产生周跳的原因：卫星载波相位信号的暂时失锁 【Loss of Lock】 卫星信号的失锁可能发生在两个连续的历元间，也可能持续几分钟或更长时间，重新捕获信号之后的所有载波相位观测值都会与正确值相差 周。 整周跳变值 可能是1 周甚至数百万周。 二 周跳的特性(I) 时刻 t i 二 周跳的特性(II) 时刻 t i 对非差整周模糊度的影响 对差分整周模糊度的影响 双差 载波相位观测值 观测 历元 三差 三 周跳的探测与处理方法 3.1 周跳的探测 3.2 周跳的处理方法 3.1 周跳的探测(I) 伪距观测方程 载波相位观测方程 在无周跳的情况下， 。 由于伪距的观测噪声水平较大，该方法仅适合于大周跳的探测。 卫星径向速度 14043.9551 13632.0377 13222.2777 12815.1372 12410.8883 12008.5671 11608.7531 11210.0672 一次差 3.1 周跳的探测(II) 一次差 二次差 卫星径向加速度 … 四次差 值趋于零，残余误差呈偶然误差特性，主要受接收机钟误差影响。 551530.8864 27 511861.4338 24 524676.5710 25 499450.5455 23 537898.8487 26 565574.8817 28 487441.9784 22 475833.2251 21 464623.1581 20 观测值 观测 历元 2.1976 2.6195 2.8916 1.9277 2.5072 1.1281 三次差 411.9576 409.7600 407.1405 404.2489 402.3212 399.8140 398.6859 二次差 -0.4291 -0.2721 0.9639 -0.5796 1.3791 四次差 14043.9551 13632.0377 13222.2777 12715.1372 12410.8883 12008.5671 11608.7531 11210.0672 一次差 3.1 周跳的探测(II)（续） 551430.8864 27 511861.4338 24 524576.5710 25 499450.5455 23 537798.8487 26 565474.8817 28 487441.9784 22 475833.2251 21 464623.1581 20 观测值 观测 历元 2.1976 -97.3805 202.8916 -98.0723 2.5072 1.1281 三次差 411.9576 409.7600 507.1405 304.2489 402.3212 399.8140 398.6859 二次差 99.5781 -300.2721 300.9639 -100.5795 1.3791 四次差 GPS接收机钟一般采用石英钟，稳定性较差。例如： 对于非差相位观测值，即使发现相位观测值中有数周的不规则变化，也很难判断是否存在周跳。 只有将各种误差对观测值的影响削减至远小于1周的水平时，才能使用高次差法探测小至1周的小周跳。建议双差观测值时可采用该方法。 3.1 周跳的探测(III) 外推载波相位观测值 实际载波相位观