[發明專利]一種短基線多頻多系統單歷元解算方法

有效

• 申請號: 201510589022.0
• 申請日: 2015-09-16
• 公開（公告）號: CN105116429B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 王勝利
• 申請（專利權）人: 山東天星北斗信息科技有限公司
• 主分類號: G01S19/42
• 分類號: G01S19/42;G01S19/33
• 代理公司: 濟南千慧專利事務所(普通合伙企業)37232
• 代理人: 種道北

技術領域

本發明涉及一種GNSS多系統融合解算方法，特別是關于一種短基線多頻多系統單歷元解算方法。

背景技術

目前，在GNSS多系統融合解算中，通常兩種方案：一種方案是基于GPS系統最為穩定和成熟這一假設，首先固定GPS，然后再固定GLONASS和BDS兩個系統的模糊度，最終實現多系統的單歷元解算；另一種方案是將多系統統一解算。兩種方案都是基于偽距和載波的組合，如果是使用兩個頻率組合，最優的長波長組合是寬巷組合，波長為0.8m左右(GPS是0.8619m，GLONASS是0.8421m，BDS是 0.8470m)。而偽距的標稱精度一般在0.5m左右，使得寬巷模糊度解算的成功率較低，造成單歷元解算的成功率總體較低。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種短基線多頻多系統單歷元解算方法，該方法有效提高了超寬巷模糊度固定的成功率，同時有效降低模糊度參數與坐標參數之間的相關性，降低協因數陣的病態性，提高浮點解的準確度。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種短基線多頻多系統單歷元解算方法，其特征在于，該方法步驟如下：1)利用現有各個終端采集衛星觀測數據，進行數據預處理；2)采用MW組合模式計算BDS超寬巷模糊度N(0,-1,1)浮點解，然后將浮點解取整，以浮點解與整數解差異0.20為閾值，超出閾值則對對應的超寬巷模糊度進行搜索，并以超寬巷模糊度回代方程單歷元解算的單位權中誤差最小為依據，搜索正確的超寬巷模糊度固定解；3)采用TCAR方法固定BDS系統寬巷模糊度和基頻模糊度；4)在固定BDS系統的模糊度后，將其作為約束條件計算GPS/GLONASS系統的浮點解，并使用LAMBDA算法固定GPS/GLONASS系統模糊度：

式中，B,G,R分別代表BDS衛星,GPS衛星,GLONASS衛星；VB,VG,VR分別為各衛星系統對應的殘差；B_B,B_G,B_R,為各衛星系統對應的坐標分量系數矩陣；C_G,C_R,為GPS,GLONASS系統對應模糊度系數矩陣；X為坐標分量；N_G，N_R為GPS,GLONASS對應的模糊度；λ_B(1，0，0)，λ_G(1，0，0)，λ_R(1，0，0)為各系統對應波長；為載波相位觀測值，為對應幾何量；5)利用計算出來的浮點解和協因數陣Q_NN，使用LAMBDA算法固定GPS系統模糊度N_G,Int和GLONASS系統模糊度N_R,Int；6)將固定后的GPS系統模糊度N_G,Int和GLONASS系統模糊度N_R,Int代回方程(1)，則：

7)利用估計的坐標值計算待估點的坐標，完成單歷元解算。

進一步，所述步驟2)中，所述BDS系統超寬巷模糊度浮點解為：

式中，(i)為第i個衛星對，i＝1,2,…,n；為BDS超寬巷模糊度；f₂、 f₃分別為BDS系統B₂、B₃頻點的反射頻率；分別為BDS系統B₂、B₃頻點的載波觀測值；分別為BDS系統B₂、B₃頻點的偽距觀測值；λ_(0,1,0)、λ_(0,0,1)分別為B₂和B₃頻點的波長。

進一步，所述步驟2)中，所述BDS系統超寬巷模糊度固定解求解方法如下： (1)首先將超寬巷模糊度的浮點解取整：其中，[] 代表四舍五入；(2)計算浮點解和固定解之間的差異δ_i：其中，||代表取絕對值；(3)根據差異進行模糊度候選值的選取；(4)假設有n對模糊度，m對模糊度屬于差異δ<0.2，則搜索空間為2^(n-m)個，模糊度候選組合的構造形式為：候選假組合的初始值為零矩陣S，如果δ₁<0.2，且i＝1，則初始值為：

當i≠1時，則初始值為：