[發明專利]一種顧及FCBs的精密單點定位模糊度快速固定方法

有效

• 申請號: 201510076802.5
• 申請日: 2015-02-12
• 公開（公告）號: CN104635249B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 潘樹國;朱荷歡;王慶;何帆;陳偉榮
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01S19/44
• 分類號: G01S19/44
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 楊曉玲

1.一種顧及FCBs的精密單點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站，采用MW組合對非差寬巷模糊度進行參數估計，并用多歷元平均方法平滑模糊度，得到穩定的寬巷實數模糊度；然后通過引入一個測站FCBs為基準，采用最小二乘估計，求解接收機、衛星端的寬巷FCBs，進一步將寬巷模糊度固定為整數，具體步驟為：

步驟(11)，對于基準站i，采用MW組合方法，結合載波相位頻率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為測站與衛星之間的距離；c為光速；dt為接收機鐘差；ds為衛星鐘差；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為寬巷實數模糊度；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，得到寬巷實數模糊度

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

步驟(13)，將所述寬巷實數模糊度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模糊度；f_w，r為接收機端寬巷FCBs；f_w^s為衛星端寬巷FCBs；

根據步驟(11)至步驟(12)，得到n個基準站的寬巷實數模糊度，并根據式(4)寫成矩陣形式，如公式(5)所示：

式中，B_wi為基準站i的寬巷實數模糊度向量，包含32顆衛星的值；N_wi為基準站i取整得到的寬巷整數模糊度，同樣包含32顆衛星的值；R_wi為基準站i的接收機端寬巷FCBs的系數矩陣，對應的第i個基準站矩陣一列全為1，其余基準站對應列數均為0；S_wi為基準站i的衛星端寬巷FCBs的系數矩陣，第i個基準站對應衛星處為-1，其余衛星均為0；f^wr為接收機端寬巷FCBs矩陣，包含n個基準站；f^ws為衛星端寬巷FCBs矩陣，包含32顆衛星；

設置一個基準站的FCBs為一個基準，用最小二乘方法對式(5)中未知數進行估計，得到每個基準站f_w，r的值和32顆衛星的值；

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

步驟(15)，將根據所述步驟(13)得到的測站接收機端FCBs和步驟(14)得到的衛星端FCBs帶入到所述寬巷實數模糊度B_w，將寬巷實數模糊度B_w固定成整數；

步驟(2)：根據CORS基站已知的精確坐標，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行參數估計，得到非差無電離層組合實數模糊度，具體步驟為：

建立非差無電離層組合精密單點定位模型，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；ε_P為組合偽距觀測噪聲；B_IF為非差無電離層實數模糊度；δm為組合相位觀測值的多路徑效應；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數模糊度B_IF；

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

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

式中，B_IF為無電離層實數模糊度；N_w為固定的整數寬巷模糊度；

步驟(32)，對所述窄巷實數模糊度進行平滑，得到相對穩定的窄巷實數模糊度B_n；

將平滑處理后的所述窄巷實數模糊度B_n分成三部分：

B_n＝N_n+f_n，r-f_n^s(8)

式中，N_n為窄巷整數模糊度；f_n，r為接收機端窄巷FCBs；f_n^s為衛星端窄巷FCBs；

步驟(33)，根據步驟(31)至步驟(32)，得到n個基準站的窄巷實數模糊度，并根據式(8)寫成矩陣形式，如公式(9)所示：

式中，B_ni為基準站i的非差窄巷實數模糊度向量，包含32顆衛星的值；N_ni為基準站i通過對寬巷實數模糊度取整得到的寬巷整數模糊度，同樣包含32顆衛星的值；R_ni為 基準站i的接收機端窄巷FCBs的系數矩陣，對應的第i個基準站矩陣一列全為1，其余基準站對應列數均為0；S_ni為基準站i的衛星端窄巷FCBs系數矩陣，第i個基準站對應衛星處為-1，其余衛星均為0；f^nr為接收機端窄巷FCBs矩陣，包含n個測站；f^ns為窄巷衛星端FCBs矩陣，包含32顆衛星；

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

步驟(4)：將最小二乘非差方法解算的每顆衛星寬巷f_w^s和窄巷f_n^s播發給流動站，流動站的寬巷模糊度N_w通過取整固定為整數，流動站的窄巷模糊度N_n通過LAMBDA算法固定為整數，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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