周跳的探测及修复

    一、周跳的概念

    任一观测历元t，完整的载波相位测量值可写为：

    它是由三部分组成的，其中为接收机i对卫星j的第一个（t0时刻）载波测量值中的整周未知数部分；是接收机实际测量的不足一周的相位值，只要卫星与接收机的振荡器连续正常工作，该值可以精确测定；可由接收机中的多普勒（频移）计数器累计求得[在有的文献中，记为]。但由于种种原因，如卫星信号被遮挡或卫星电路瞬时故障，gps接收机附近的电磁干扰，或接收机电路的瞬时故障，或接收机工作于恶劣的动态环境下，而使载波跟踪环路无法锁住卫星信号等，都将使多普勒计数中断。如此，在接收机恢复对GPS卫星信号的跟踪后，多普勒计数器的累计值便不正确了。这就是整周跳变（简称“周跳”）。因此，必须寻找载波相位测量中整周丢失的地方，并对其进行修复，以恢复正确的相位测量值，确保载波相位测量的高精度。

    二、周跳的探测及修复

    周跳的数值可大可小，大的可达十几周甚至成千上万周，小的可能只有几周。通常大周跳与小周跳的探测方法是不同的，下面分别讨论之。

    （一）大周跳的探测及修复

    在观测期间，某颗卫星到接收机的距离的变化是平滑的，有规律的。也就是说，载波相位观测值[]的变化是平滑的，有规律的。如果观测值中出现周跳，则将破坏这种平滑性和规律性。但由于卫星相对于接收机距离的变化可达每秒钟数千周，如果10秒钟观测一次，这种变化可达数万周，不易发现数十周的周跳。为此，可对相邻观测值求高次差，以削弱站星距变化对整周计数值的影响。在这种情况下，如果没有周跳，则求4~5次差后的载波相位观测值的变化，主要是GPS接收机的晶体振荡器不稳定引起的，它们应呈偶然性误差，且数值为几周以下；否则，求4~5次差后，其变化不再具有偶然性，且数值比产生的周跳值还要大，该表在序号ni为35处，发生丢失100周的大周跳），据此，我们能够找到产生较大周跳的地方，并对其进行修复。