Page 53 - 《武汉大学学报(信息科学版)》2025年第10期
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1988                            武 汉 大 学 学 报  (信 息 科 学 版)                       2025 年 10 月

                                                                                     ˉ
                                                                                        ˉ
                6.3 单点定位算例                                       角平分线的 c ˉ t 1  和靠近 P 22 (P ′ 22 )边界的 c ˉ t 22  所对应的
                     选取同时观测了 6 颗 GPS 卫星的某一历元,                    备选假设 H 1、 H 22 为对象。图 12 给出了在 H 1、 H 22
                采用 L1 频伪距观测量进行单点定位(single-point                  下,不同接受域得到的正确识别率的差值结果。
                                                                                               ˉ
                                                                                                  ˉ
                positioning, SPP),函数模型为:                                                    与 P 1 (P ′ 1 )右边界的
                                                                 图 12(a)中,由于 β 1 = 44.1°, c ˉ t 1
                               A =[-u    1 6 × 1 ]     (31)      夹角 β 1,1 为 20.8°,此时 β 1,1 接近 (1 2) β 1 = 22.1°。
                                                T
                式 中 ,u =[ u 1 u 3 u 7 u 14 u 22 u 30] ; u i (i=1,3,  因此,表 4 中依据主对角线对应 H 1 组数据计算得
                7,14,22,30)表示接收机至卫星 i 的 3 × 1 维方向                到| δP CI 1  |= 0.41% 与其理论最大值 0.45% 接近。
                余弦向量; 1 6 × 1 表示元素全为 1 的列向量。伪距                                                             ˉ
                                                                 在 图 12(b)中 ,由 于 β 22 = 30.7°,但 此 时 c ˉ t 22  与 P 22
                                                       2
                                                   2
                                 2
                观 测 量 的 方 差 σ 由 高 度 角 模 型 σ = σ 0 (1 +          (P ′ 22 )左边界的夹角 β 22,1 仅为−7.5°,其与 β 22 角平
                                                                  ˉ
                1 sin θ ) 确定, θ 表示卫星高度角,此处 σ 0 表示观
                     2
                                                     2
                                                                 分线间的夹角相差较大,故 H 22 下实际得到的差
                测值噪声天顶方向的先验方差因子。
                                                                             |= 0.01% 明 显 小 于 其 理 论 上 的 最
                                                                 异 结 果| δP CI 22
                     图 11 给出了基于闭合差 t ˉ 的检验空间划分,                                                             |
                表 4 给 出 了 各 H i 下 不 同 接 受 域 类 型 得 到 的            大值 0.28%。虽然此时不同接受域得到的| δP CI 22
                                                                 差异较小,但卫星 3 和 22 伪距观测值的粗差难以
                MDB,以及以该 MDB 得到的检验决策概率。表 4
                                                                 区分。从图 12(b)的理论分析结果不难发现,若
                显示,相同粗差位置 MDB 结果的差异较大,对于
                                                                 β 22 > 80°,该算例中因接受域类型不同所导致的
                卫星 3 而言,采用不同接受域得到的 MDB 结果相
                                                                 正确识别率差异理论上可接近 3%。
                差 18 cm,而对于卫星 22,MDB 结果仅相差 1 cm,
                进一步验证了接受域类型的不同对 MDB 计算结
                果存在影响。由表 4 可知,不同的接受域得到的
                决策概率不同,并且卫星 3 和 22 及卫星 7 和 30 间
                的错误识别率较高,导致各模型假设下正确识别
                率偏低。这归因于备选假设模型 H 3 和 H 22 以及
                H 7 和 H 30 对应统计量间的相关系数较高,分别为
                − 0.966 和 − 0.983,致 使 相 应 模 型 之 间 难 以
                区分。
                     为进一步分析接受域类型差异对正确识别                                   图 11 SPP 中闭合差 t ˉ 的空间划分
                                                          ˉ
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                率的影响,根据图 11,选取靠近积分区域 P 1 (P ′ 1 )                  Fig. 11 Partitioning of Misclosure Space of t ˉ  in SPP
                                         表 4 SPP 中决策概率及 MDB 结果(圆形/多边形接受域)
                       Table 4 Results of Testing Decision Probability and MDB in SPP (Circular/Polygonal Acceptance Region)
                                                      识别的粗差位置
                 粗差位置                                                                              ∇ i,MDB /m
                           位置 1/%      位置 3/%     位置 7/%      位置 14/%     位置 22/%     位置 30/%
                    1     68.79/69.21  0.03/0.03   0.00/0.00  6.45/6.25   4.72/4.50   0.01/0.01  14.520/14.605
                    3      0.50/0.47  42.79/42.69  11.89/11.92  0.01/0.01  23.90/23.97  0.91/0.94  30.172/29.99
                    7      0.00/0.00  12.12/12.21  38.34/38.16  2.16/2.13  0.62/0.65  26.75/26.83  28.801/28.635
                   14      6.46/6.26   0.00/0.00  0.24/0.24   65.16/65.43  0.00/0.00  8.14/8.04  15.124/15.157
                   22      4.76/4.53  22.48/22.71  1.89/1.88   0.0/0.0    50.81/50.82  0.07/0.07  14.820/14.810
                   30      0.01/0.01   3.63/3.67  25.15/25.29  8.39/8.32  0.10/0.10  42.71/42.61  16.668/16.602


                7 结    语                                         应检验空间的几何图形进行分析,结果表明:
                                                                     1)3 种针对多重备选假设检验决策概率的计
                     本文分析了已知先验单位权方差因子条件                          算方法等价,因此,可根据实际需求来选择合适
                下,多重备选假设数据探测法中接受域类型差异                            的计算方法。
                对检验空间划分、检验决策概率计算、最小可探                                2)接 受 域 类 型 的 差 异 对 检 验 决 策 概 率 及
                测偏差及正确识别率的影响。结合直接平差、平                            MDB 均有影响,不同模型几何条件下,其影响程
                面测边网及单点定位模型的数值实验结果,及对                            度不同。
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