Reducción de la varianza del enfoque de Monte Carlo secuencial para la estimación del sesgo de fase GNSS
Autores: Tian, Yumiao; Ge, Maorong; Neitzel, Frank
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Reducción de la varianza del enfoque de Monte Carlo secuencial para la estimación del sesgo de fase GNSS
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Sistemas globales de navegación por satélite
Posicionamiento
Navegación
Sincronización
Corrección de ambigüedad entera
Estimación de sesgo de fase
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas globales de navegación por satélite (GNSS) son una herramienta importante para los servicios de posicionamiento, navegación y sincronización (PNT). El procesamiento rápido y de alta precisión de datos de GNSS depende de la fijación fiable de ambigüedades enteras, cuyo rendimiento depende de la estimación de sesgos de fase. Sin embargo, el modelo matemático de estimación de sesgos de fase de GNSS se enfrenta al problema de la deficiencia de rango, lo que hace que la estimación de sesgos sea una tarea difícil. La combinación de métodos basados en Monte Carlo y el procedimiento de procesamiento de datos de GNSS puede superar el problema y proporcionar estimaciones de sesgos que convergen rápidamente. La reducción de la varianza del algoritmo de estimación tiene el potencial de mejorar la precisión de las estimaciones y es significativa para servicios de PNT precisos y eficientes. En este documento, en primer lugar, presentamos la dificultad en la estimación de sesgos de fase e introducimos el método secuencial cuasi-Monte Carlo (SQMC), luego desarrollamos el algoritmo de estimación de sesgos de fase de GNSS basado en SQMC, e investigamos los efectos de la secuencia de baja discrepancia en la reducción de la varianza. Experimentos con datos prácticos muestran que la secuencia de baja discrepancia en el algoritmo puede reducir significativamente la desviación estándar de las estimaciones y acortar el tiempo de convergencia del filtrado.
Descripción
Los sistemas globales de navegación por satélite (GNSS) son una herramienta importante para los servicios de posicionamiento, navegación y sincronización (PNT). El procesamiento rápido y de alta precisión de datos de GNSS depende de la fijación fiable de ambigüedades enteras, cuyo rendimiento depende de la estimación de sesgos de fase. Sin embargo, el modelo matemático de estimación de sesgos de fase de GNSS se enfrenta al problema de la deficiencia de rango, lo que hace que la estimación de sesgos sea una tarea difícil. La combinación de métodos basados en Monte Carlo y el procedimiento de procesamiento de datos de GNSS puede superar el problema y proporcionar estimaciones de sesgos que convergen rápidamente. La reducción de la varianza del algoritmo de estimación tiene el potencial de mejorar la precisión de las estimaciones y es significativa para servicios de PNT precisos y eficientes. En este documento, en primer lugar, presentamos la dificultad en la estimación de sesgos de fase e introducimos el método secuencial cuasi-Monte Carlo (SQMC), luego desarrollamos el algoritmo de estimación de sesgos de fase de GNSS basado en SQMC, e investigamos los efectos de la secuencia de baja discrepancia en la reducción de la varianza. Experimentos con datos prácticos muestran que la secuencia de baja discrepancia en el algoritmo puede reducir significativamente la desviación estándar de las estimaciones y acortar el tiempo de convergencia del filtrado.