【GNSS】GNSS原理：GF组合探测周跳

GF组合是利用GNSS信号中两个频率的载波相位观测数据组成无几何距离组合以探测周跳，以第L1和L2为例，公式如下：

（1）

式中，为GF组合载波相位值，分别为第1、2频率上的载波相位观测值（m为单位），、分别为其波长，、为两个频率以周为单位的载波相位观测值，为电离层残差系数，为电离层延迟，为GF组合值的整周模糊度，为组合的噪声以及多路径。

式(1)中，GF组合消除了与几何距离有关的误差项，如卫星钟差、对流层延迟等，该组合仅包含电离层延迟、整周模糊度、观测噪声及多路径效应误差。通过历元间差分得到：

（2）

当GNSS观测的采样率为30秒时，电离层在时域上变化较为缓慢，历元间差分可以消除大部分电离层延迟残差影响，即可认为。在没有发生周跳即 =0时，仅包含观测噪声和多路径效应误差，因此，可以设定一个适当的阈值（）进行周跳探测，当时，认为发生了周跳。

在实际的GNSS数据处理过程中，电离层较为活跃时历元间差分并不能完全消除电离层残差（），容易发生在无周跳时误判为周跳的情况。对此，在历元间做二次差，如下式：

（3）

式（3）中，一般认为，假设观测噪声为0.01周，即0.002米，则二次差的GF组合噪声约为0.006米，考虑多路径效应误差等原因，可在计算中设定阈值为0.02米。

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