用顾及大气层延迟的PVA模型Kalman滤波解算载体运动加速度

王　乐　王跃钢　腾红磊　任强强　黄武星

1　火箭军工程大学304教研室，西安市同心路2号,710025

用顾及大气层延迟的PVA模型Kalman滤波解算载体运动加速度

王乐1王跃钢1腾红磊1任强强1黄武星1

1火箭军工程大学304教研室，西安市同心路2号,710025

摘要：为解算航空重力测量中的载体运动加速度，对GPS载波相位伪距双差观测量进行分析。考虑对流层延迟和电离层延迟的影响，并通过对载体的运动学建模，提出一种基于PVA模型的Kalman滤波算法。相对于传统的差分方法，该算法可从相位观测量中直接解算载体运动加速度。通过仿真分析验证，采用自适应Kalman滤波，得到的未经低通滤波处理的载体加速度标准差为7.26×10-3m/s2。

关键词：GPS双差观测量；运动加速度；对流层延迟；电离层延迟；PVA模型

航空重力测量的基本原理是在重力仪测得的比力中去除载体运动加速度，从而得到重力异常信号[1-2]。因此，载体运动加速度的解算一直是航空重力测量领域的热点问题[3-4]。近20 a来，随着载波相位差分GPS技术的快速发展，载体运动加速度的精度不断提高。目前，利用该技术解算载体运动加速度的差分方法有3种：1)位置微分法[5]，由载波相位导出载体位置，再微分两次得到加速度；2)相位时序差分法[6]，由载波相位微分得到相位率，由相位率导出载体速度，再微分得到加速度；3)加速度直接解法[7]，由载波相位进行两次微分得到相位加速率，再导出载体加速度。研究表明，第3种方法的理论精度最高，但因为采用的是载波相位伪距观测简化模型，忽略了大气层延迟影响，仅适用于短基线测量。……