Fast integer ambiguity resolution in GPS kinematic positioning using left null space and multi-time (inverse) paired Cholesky decorrelation



Título del documento: Fast integer ambiguity resolution in GPS kinematic positioning using left null space and multi-time (inverse) paired Cholesky decorrelation
Revista: Boletim de ciencias geodesicas
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000409486
ISSN: 1413-4853
Autores: 1
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Instituciones: 1Air Force Engineering University, College of Information and Navigation, Xi'an, Shaanxi. China
Año:
Periodo: Oct-Dic
Volumen: 21
Número: 4
Paginación: 832-847
País: Brasil
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico, descriptivo
Resumen en inglés Aiming at the problems that huge amount of computation in ambiguity resolution with multiple epochs and high-order matrix inversion occurred in the GPS kinematic relative positioning, a modified algorithm for fast integer ambiguity resolution is proposed. Firstly, Singular Value Decomposition (SVD) is applied to construct the left null space matrix in order to eliminate the baselines components, which is able to separate ambiguity parameters from the position parameters efficiently. Kalman filter is applied only to estimate the ambiguity parameters so that the real-time ambiguity float solution is obtained. Then, sorting and multi-time (inverse) paired Cholesky decomposition are adopted for decorrelation of ambiguity. After diagonal elements preprocessing and diagonal elements sorting according to the results of Cholesky decomposition, the efficiency of decomposition and decorrelation is improved. Lastly, the integer search algorithm implemented in LAMBDA method is used for searching the integer ambiguity. To verify the validity and efficacy of the proposed algorithm, static and kinematic tests are carried out. Experimental results show that this algorithm has good performance of decorrelation and precision of float solution, with computation speed also increased effectively. The final positioning accuracy result with static baseline error less than 1 cm and kinematic error less than 2 cm, which indicates that it can be used for fast kinematic positioning of high precision carrier
Resumen en portugués Com o objetivo de solucionar os problemas envolvendo enorme quantidade de cálculos na resolução de ambiguidade com multiplas épocas e inversão de matriz de alta ordem como ocorre no posicionamento relativo cinemático GPS, um algoritmo modificado para resolução rápida da ambiguidade é proposto. Em primeiro lugar, Decomposição de Valor Singluar (SVD) é aplicada para construir a matriz de espaço nulo de modo a eliminar os parâmetros das componentes da linha de base, o qual é capaz de separar os parâmetros de ambiguidade dos parâmetros de posição de forma eficiente. O Filtro de Kalman é aplicado somente para estimar os parâmetros de ambiguidade de tal forma que a solução float em tempo real é obtida. Então, é adotada a decomposição de Cholesky ordenada e multi-temporal (inversa) pareado (multi-time paired Cholesky decorrelation) para a descorrelação das ambiguidades. Após o pré-processamento dos elementos diagonais e da ordenação destes elementos de acordo com os resultados da decomposição de Cholesky, a eficiência da decomposição e decorrelação é melhorada. Posteriormente, o algoritmo de busca inteiro implementado no método LAMBDA, é usado para estimar a ambiguidade inteira. Para verificar a validade e eficácia do algoritmo proposto, experimentos no modo estático e cinemático foram realizados. Os resultados experimentais mostram que este algoritmo tem o bom desempenho de descorrelação e precisão da solução float, com aumento eficaz na velocidade de cálculo. A acurácia do posicionamento em linha de base estática apresentou menor que 1 cm e no caso cinemático foi inferior a 2 cm, o que indica que o método pode ser usado para o posicionamento cinemático rápido com alta precisão da fase
Disciplinas: Geociencias
Palabras clave: Cartografía,
Sistema de Posicionamiento Global (GPS),
Ambigüedad,
Cinemática
Keyword: Earth sciences,
Cartography,
Global Positioning System (GPS),
Ambiguity,
Kinematics
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