Study on GPS phase ambiguity resolution effectiveness with use of LAMBDA de-correlation method

Abstract

Results of numerical tests focused on application of the LAMBDA de-correlation method for calculation of cycle ambiguities in GPS phase measurement, have been presented. The calculations were made for observations within the band L1, registered in short, static measurement sessions. Correctness of the de-correlation method algorithm was tested on the basis of model sets of initial ambiguities of phase cycles in double differences, which were calculated with the assumption that GPS vector coordinates were not changed. Verification of the ambiguities was conducted using Integer Search Ratio test. Influence of the de-correlation method on size of search space of optimal ambiguity sets, was also examined. Moreover, comparison of the LAMBDA method effectiveness with classic algorithm used for calculation of phase cycle ambiguities in GPS measurements, was also presented. The testing calculations were conducted with use of RBS program developed in the Department of Geomatics of the University of Science and Technology in Krakow Poland, as well as with use of the software from Internet NGS (National Geodetic Survey) service.

W pracy zaprezentowano wyniki testów numerycznych, dotyczących zastosowania metody dekorelacyjnej LAMBDA (Least Squares Ambiguity Decorrelation Addjustment) do wyznaczenia nieoznaczoności cykli w pomiarach fazowych GPS. Obliczenia wykonano dla obserwacji w paśmie L1, zarejestrowanych w krótkich, statycznych sesjach pomiarowych. Poprawność działania algorytmu metody dekorelacyjnej badano na podstawie wzorcowych zestawów całkowitych początkowych nieoznaczoności cykli fazowych w drugich różnicach, obliczonych przy założeniu niezmienności współrzędnych wektora GPS. Weryfikację rozwiązania nieoznaczoności przeprowadzono za pomocą testu Integer Search Ratio. Przedmiotem badań był również wpływ metody dekorelacyjnej na wielkość przestrzeni poszukiwań optymalnych zestawów nieoznaczoności. Ponadto przedstawiono porównanie efektywności metody LAMBDA i klasycznego algorytmu wyznaczania nieoznaczoności cykli fazowych w pomiarach GPS. Obliczenia testowe zrealizowano przy użyciu programu RBS opracowanego w Katedrze Geomatyki WGGiIŚ AGH oraz oprogramowania udostępnionego w serwisie internetowym NGS (National Geodetic Survey).