[發明專利]載波相位模糊度固定方法和裝置、衛星導航接收機

有效

• 申請號: 201710183871.5
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN107064980B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 陳孔哲;王獻中;孫峰;欒超;劉亮
• 申請（專利權）人: 和芯星通科技（北京）有限公司
• 主分類號: G01S19/44
• 分類號: G01S19/44
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 王康;李丹

本發明公開了一種載波相位模糊度固定方法和裝置、衛星導航接收機，包括如下步驟：建立接收機間星間雙差觀測方程，所述接收機間星間雙差觀測方程的未知量包含一個單頻模糊度和至少一個寬巷模糊度；根據接收機間星間雙差觀測方程建立卡爾曼濾波觀測模型和卡爾曼濾波動態模型；獲取多頻點實時觀測數據，并根據卡爾曼濾波算法進行解算，得到寬巷模糊度和單頻模糊度的浮點解；對寬巷模糊度和單頻模糊度的浮點解進行整周模糊度的固定。本發明能夠很好地消除電離層殘差的影響，準確快速地解算模糊度，進而有效地保障定位精度并縮短觀測時間。

技術領域

本發明涉及衛星導航定位技術領域，特別涉及一種載波相位模糊度固定方法和裝置、衛星導航接收機。

背景技術

目前，全球衛星導航定位系統(GNSS)由美國的GPS、俄羅斯的GLONASS、中國的BeiDou以及歐盟的Galileo組成。根據所用的技術手段和模式差異，衛星導航定位技術分為單點定位(SPP)、偽距差分(DGPS)、精密單點定位(PPP)和載波相位差分(RTK)等技術，上述四種技術定位精度從低到高，位置精度從米級到厘米級甚至毫米級。

隨著全球衛星定位技術的發展，厘米甚至毫米級的定位精度需求也越來越迫切，需求范圍也越來越廣泛，如測量測繪、無人駕駛、堤壩變形監控、室外自動作業機器人等領域都需要較高精度的位置信息。GNSS RTK技術是獲得厘米甚至是毫米級精度的最主要、最常用的定位技術。

但GNSS RTK技術中的載波相位觀測量存在一個模糊度，即接收到的載波相位與接收機產生的基準相位之間相位差的首觀測值所對應的整周未知數。正確地確定它，即模糊度解算，是GNSS精密相對定位中非常重要、必須解決且最具挑戰性的問題之一，也是實現RTK技術的關鍵。

對于中長基線下的模糊度解算，由于電離層誤差的空間相關性比較差，電離層殘差不好估計，導致模糊度解算所需時間長，且解算成功率不高。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種載波相位模糊度固定方法和裝置、衛星導航接收機，能夠準確快速地解算模糊度。

為了達到本發明目的，本發明實施例的技術方案是這樣實現的：

本發明實施例提供了一種載波相位模糊度固定方法，所述方法包括：

建立接收機間星間雙差觀測方程，所述接收機間星間雙差觀測方程的未知量包含一個單頻模糊度和至少一個寬巷模糊度；

根據接收機間星間雙差觀測方程建立卡爾曼濾波觀測模型和卡爾曼濾波動態模型；

獲取多頻點實時觀測數據，并根據卡爾曼濾波算法進行解算，得到寬巷模糊度和單頻模糊度的浮點解；

對寬巷模糊度和單頻模糊度的浮點解進行整周模糊度的固定。

進一步地，所述建立接收機間星間雙差觀測方程，具體包括：

建立偽距和載波相位的非差函數模型；

對建立的非差函數模型在接收機間和星間做差，得到雙差函數模型；

對雙差函數模型中的載波相位觀測量雙差進行消電離層組合，建立包含一個單頻模糊度和至少一個寬巷模糊度的未知量的接收機間星間雙差觀測方程。

進一步地，所述偽距和載波相位的非差函數模型為：