[發(fā)明專利]一種GNSS基線解算中基于觀測常量的粗差探測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310101401.1
• 申請日: 2013-03-26
• 公開（公告）號: CN103163542A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘樹國;王慶;閆志躍
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: G01S19/43
• 分類號: G01S19/43;G01S19/41
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務(wù)所 32250
• 代理人: 王劍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基線解算中粗差探測方法，特別涉及基于載波觀測常量的粗差探測方法。

背景技術(shù)

基線解算是參考站完備性監(jiān)測的重要內(nèi)容。通過基線解算并進(jìn)行網(wǎng)平差，得到各基準(zhǔn)站的位移改正量，通過對基準(zhǔn)站的坐標(biāo)進(jìn)行定期修正，以保證基準(zhǔn)站坐標(biāo)的精確性，為用戶快速準(zhǔn)確定位提供保障。粗差探測是基線解算質(zhì)量控制的研究熱點(diǎn)，然而，由于最小二乘不具有抗差性，一旦觀測值中出現(xiàn)粗差，即使數(shù)目不多，也會對最終結(jié)果產(chǎn)生嚴(yán)重影響。能否準(zhǔn)確探測粗差直接影響到模糊度浮點(diǎn)解的精度與能否固定正確，進(jìn)而影響基線的解算質(zhì)量。

傳統(tǒng)的粗差探測方法大多是先由最小二乘求取模糊度浮點(diǎn)解并進(jìn)行模糊度固定，基于模糊度固定后生成的殘差值，運(yùn)用假設(shè)檢驗(yàn)法構(gòu)造統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)量并進(jìn)行粗差探測或者通過抗差估計(jì)模型來探測粗差。然而，由于最小二乘殘差統(tǒng)計(jì)相關(guān)，掩蓋了粗差與殘差值之間的內(nèi)在聯(lián)系，使得粗差無法正確反映到相應(yīng)的殘差值中去，這就使得基于殘差值的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)量無法正確探測粗差，由于衛(wèi)星數(shù)目限制，導(dǎo)致雙差載波觀測方程中多余觀測較少，使得抗差估計(jì)模型對粗差的敏感性大大降低。因此，基于殘差值的粗差探測定位變得相當(dāng)困難。

發(fā)明內(nèi)容

不同于以往的研究思路，本文針對目前基于殘差值探測粗差的不足，提出了一種基于載波觀測常量的粗差探測方法，有效地解決了單個粗差定位困難，連續(xù)粗差探測困難的問題。

本發(fā)明提出的粗差判斷方法，其特征在于構(gòu)建雙差載波無電離層組合值與觀測方程計(jì)算值的差值，通過使用前兩個歷元雙差載波無電離層組合值與觀測方程計(jì)算值的差值估計(jì)當(dāng)前歷元相應(yīng)差值的閾值，從而判斷當(dāng)前歷元載波觀測值是否含有粗差。按以下幾個步驟實(shí)現(xiàn)：

(1)構(gòu)建雙差載波無電離層組合值方程：

（1.1）

其中，為雙差算子；f₁和f₂分別為L₁、L₂(兩種不同頻率的衛(wèi)星載波信號)載波頻率；和分別為L₁、L₂載波相位觀測值；λ_W為寬巷模糊度；ρ為衛(wèi)地距，在偽距單點(diǎn)定位中精度為米級；O、M分別為軌道誤差和多路徑效應(yīng)，在雙差方程中可忽略不計(jì)；T為對流層延遲，用新不倫瑞克大學(xué)UNB3m對流層模型修正；N₁和N₂分別為L₁、L₂載波模糊度。公式(1.1)中，當(dāng)所有參數(shù)都為精確值時，等式成立。公式(1.1)等號左邊為雙差載波無電離層組合值，等號右邊為雙差載波無電離層組合計(jì)算值。由于L₁、L₂載波觀測值的精度為0.01周，因此等號左邊可以視為精確值，而等號右邊由于受到雙差衛(wèi)地距雙差對流層參數(shù)精度的影響，與左式雙差載波無電離層組合值有一定的偏差。

(2)通過使用前兩個歷元雙差載波無電離層組合值與觀測方程計(jì)算值的差值作估計(jì)，得到當(dāng)前歷元相應(yīng)差值的閾值：

基線解算中基準(zhǔn)站的坐標(biāo)精確已知，因此雙差衛(wèi)地距精度主要取決于流動站衛(wèi)地距。流動站衛(wèi)地距可由衛(wèi)星坐標(biāo)與流動站偽距單點(diǎn)定位坐標(biāo)求得：