[發(fā)明專利]一種顧及FCBs的精密單點(diǎn)定位模糊度快速固定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510076802.5
• 申請日: 2015-02-12
• 公開（公告）號: CN104635249B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘樹國;朱荷歡;王慶;何帆;陳偉榮
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: G01S19/44
• 分類號: G01S19/44
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32249
• 代理人: 楊曉玲

1.一種顧及FCBs的精密單點(diǎn)定位模糊度快速固定方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟(1)：選取CORS基站部分測站作為基準(zhǔn)站，采用MW組合對非差寬巷模糊度進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，并用多歷元平均方法平滑模糊度，得到穩(wěn)定的寬巷實(shí)數(shù)模糊度；然后通過引入一個(gè)測站FCBs為基準(zhǔn)，采用最小二乘估計(jì)，求解接收機(jī)、衛(wèi)星端的寬巷FCBs，進(jìn)一步將寬巷模糊度固定為整數(shù)，具體步驟為：

步驟(11)，對于基準(zhǔn)站i，采用MW組合方法，結(jié)合載波相位頻率f₁、f₂上的偽距和載波相位觀測值，分別組成偽距、載波相位觀測值方程，如公式(1)公式(2)所示：

式中，P_w和Φ_w分別為偽距寬巷組合值和載波相位寬巷組合值；f₁和f₂分別為L₁和L₂載波相位頻率；P₁和P₂分別為L₁和L₂頻段的偽距觀測值；Φ₁和Φ₂分別為L₁和L₂頻段的載波相位觀測值；ρ₀為測站與衛(wèi)星之間的距離；c為光速；dt為接收機(jī)鐘差；ds為衛(wèi)星鐘差；ρ_ion為電離層延遲值；ρ_trop為對流層延遲誤差；ε_P，s為偽距觀測的其他誤差；λ_w為寬巷波長；B_w為寬巷實(shí)數(shù)模糊度；ε_Φ，s為載波相位觀測的其他誤差；

將所述式(1)與式(2)相減，得到寬巷實(shí)數(shù)模糊度

步驟(12)，采用多歷元平均的方法對所述寬巷實(shí)數(shù)模糊度進(jìn)行平滑處理，得到平滑后的寬巷實(shí)數(shù)模糊度B_w；

步驟(13)，將所述寬巷實(shí)數(shù)模糊度B_w分成三部分，如公式(4)所示：

B_w＝N_w+f_w，r-f_w^s(4)

式中，N_w為通過取整得到的寬巷整數(shù)模糊度；f_w，r為接收機(jī)端寬巷FCBs；f_w^s為衛(wèi)星端寬巷FCBs；

根據(jù)步驟(11)至步驟(12)，得到n個(gè)基準(zhǔn)站的寬巷實(shí)數(shù)模糊度，并根據(jù)式(4)寫成矩陣形式，如公式(5)所示：

式中，B_wi為基準(zhǔn)站i的寬巷實(shí)數(shù)模糊度向量，包含32顆衛(wèi)星的值；N_wi為基準(zhǔn)站i取整得到的寬巷整數(shù)模糊度，同樣包含32顆衛(wèi)星的值；R_wi為基準(zhǔn)站i的接收機(jī)端寬巷FCBs的系數(shù)矩陣，對應(yīng)的第i個(gè)基準(zhǔn)站矩陣一列全為1，其余基準(zhǔn)站對應(yīng)列數(shù)均為0；S_wi為基準(zhǔn)站i的衛(wèi)星端寬巷FCBs的系數(shù)矩陣，第i個(gè)基準(zhǔn)站對應(yīng)衛(wèi)星處為-1，其余衛(wèi)星均為0；f^wr為接收機(jī)端寬巷FCBs矩陣，包含n個(gè)基準(zhǔn)站；f^ws為衛(wèi)星端寬巷FCBs矩陣，包含32顆衛(wèi)星；

設(shè)置一個(gè)基準(zhǔn)站的FCBs為一個(gè)基準(zhǔn)，用最小二乘方法對式(5)中未知數(shù)進(jìn)行估計(jì)，得到每個(gè)基準(zhǔn)站f_w，r的值和32顆衛(wèi)星的值；

步驟(14)，對解算的全天所有歷元每顆衛(wèi)星的寬巷FCBs值取平均，將平均值作為衛(wèi)星端寬巷FCBs的值；

步驟(15)，將根據(jù)所述步驟(13)得到的測站接收機(jī)端FCBs和步驟(14)得到的衛(wèi)星端FCBs帶入到所述寬巷實(shí)數(shù)模糊度B_w，將寬巷實(shí)數(shù)模糊度B_w固定成整數(shù)；

步驟(2)：根據(jù)CORS基站已知的精確坐標(biāo)，以位置作為約束條件，采用非差無電離層組合PPP模型，對無電離層模糊度進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，得到非差無電離層組合實(shí)數(shù)模糊度，具體步驟為：

建立非差無電離層組合精密單點(diǎn)定位模型，其觀測方程如公式(6)所示：

(6)

式中，P_IF為無電離層組合的偽距值；L_IF為無電離層組合的載波相位值；dm為組合偽距觀測值的多路徑效應(yīng)；ε_P為組合偽距觀測噪聲；B_IF為非差無電離層實(shí)數(shù)模糊度；δm為組合相位觀測值的多路徑效應(yīng)；ε_L為組合相位觀測噪聲；通過卡爾曼濾波方法求解出所述非差無電離層實(shí)數(shù)模糊度B_IF；

步驟(3)：將所述步驟(1)得到的整數(shù)寬巷模糊度與步驟(2)得到的非差無電離層實(shí)數(shù)模糊度組合得到非差窄巷實(shí)數(shù)模糊度，然后通過引入一個(gè)測站為基準(zhǔn)，采用最小二乘估計(jì)接收機(jī)、衛(wèi)星端的窄巷FCBs，具體步驟為：

步驟(31)，將所述寬巷整數(shù)模糊度N_w和非差無電離層實(shí)數(shù)模糊度B_IF按照公式(7)組合，得到窄巷實(shí)數(shù)模糊度

式中，B_IF為無電離層實(shí)數(shù)模糊度；N_w為固定的整數(shù)寬巷模糊度；

步驟(32)，對所述窄巷實(shí)數(shù)模糊度進(jìn)行平滑，得到相對穩(wěn)定的窄巷實(shí)數(shù)模糊度B_n；

將平滑處理后的所述窄巷實(shí)數(shù)模糊度B_n分成三部分：

B_n＝N_n+f_n，r-f_n^s(8)

式中，N_n為窄巷整數(shù)模糊度；f_n，r為接收機(jī)端窄巷FCBs；f_n^s為衛(wèi)星端窄巷FCBs；

步驟(33)，根據(jù)步驟(31)至步驟(32)，得到n個(gè)基準(zhǔn)站的窄巷實(shí)數(shù)模糊度，并根據(jù)式(8)寫成矩陣形式，如公式(9)所示：

式中，B_ni為基準(zhǔn)站i的非差窄巷實(shí)數(shù)模糊度向量，包含32顆衛(wèi)星的值；N_ni為基準(zhǔn)站i通過對寬巷實(shí)數(shù)模糊度取整得到的寬巷整數(shù)模糊度，同樣包含32顆衛(wèi)星的值；R_ni為 基準(zhǔn)站i的接收機(jī)端窄巷FCBs的系數(shù)矩陣，對應(yīng)的第i個(gè)基準(zhǔn)站矩陣一列全為1，其余基準(zhǔn)站對應(yīng)列數(shù)均為0；S_ni為基準(zhǔn)站i的衛(wèi)星端窄巷FCBs系數(shù)矩陣，第i個(gè)基準(zhǔn)站對應(yīng)衛(wèi)星處為-1，其余衛(wèi)星均為0；f^nr為接收機(jī)端窄巷FCBs矩陣，包含n個(gè)測站；f^ns為窄巷衛(wèi)星端FCBs矩陣，包含32顆衛(wèi)星；

步驟(34)，對全天窄巷模糊度進(jìn)行分段處理，每10min平均計(jì)算一個(gè)窄巷值，再對每10min的窄巷模糊度采用最小二乘方法，按照公式(9)估算每一個(gè)基準(zhǔn)站的f_n，r值和32顆衛(wèi)星的f_n^s值；

步驟(4)：將最小二乘非差方法解算的每顆衛(wèi)星寬巷f_w^s和窄巷f_n^s播發(fā)給流動站，流動站的寬巷模糊度N_w通過取整固定為整數(shù)，流動站的窄巷模糊度N_n通過LAMBDA算法固定為整數(shù)，然后兩者按照公式(10)重新組合成無電離層模糊度，稱為非差無電離層模糊度固定解，

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