[發(fā)明專利]一種衛(wèi)星導(dǎo)航定位整周模糊度有效性檢驗(yàn)方法

有效

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• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN106990423B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姬生月
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: G01S19/44
• 分類號: G01S19/44
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

本發(fā)明涉及一種衛(wèi)星導(dǎo)航定位整周模糊度有效性檢驗(yàn)方法，包括：構(gòu)建載波相位觀測方程和誤差方程，計(jì)算得到整周模糊度浮點(diǎn)解，采用搜索方法得到整周模糊度整數(shù)解的候選組合，以所述整周模糊度整數(shù)解的候選組合為中心，構(gòu)建面積相同的W個(gè)區(qū)域，所述浮點(diǎn)解一一落入每個(gè)區(qū)域中，所述區(qū)域面積小于設(shè)定值；采用所述整周模糊度浮點(diǎn)解與整周模糊度整數(shù)解的候選組合之間的相對位置的概率密度函數(shù)進(jìn)行有效性檢驗(yàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于衛(wèi)星導(dǎo)航定位領(lǐng)域，具體是一種衛(wèi)星導(dǎo)航定位整周模糊度有效性檢驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

在衛(wèi)星定位中，相比于測碼觀測值，利用載波相位觀測值進(jìn)行定位能得到更高的定位精度。相比于測碼偽距觀測方程，載波相位觀測方程增加了一個(gè)整周模糊度參數(shù)。如何能求得模糊度參數(shù)的準(zhǔn)確解是高精度定位的關(guān)鍵。如何確定計(jì)算得到的模糊度解是否為正確的模糊度參數(shù)就需要進(jìn)行整周模糊度的有效性檢驗(yàn)。它不僅影響模糊度解的可靠性，同時(shí)也會影響模糊度固定的時(shí)間。

2003年，Teunissen教授在整數(shù)估計(jì)方法類的基礎(chǔ)上提出了整數(shù)孔徑估計(jì)方法。規(guī)整域是以整周模糊度組合為中心的孔徑。規(guī)整域不再是無縫的，對應(yīng)的估計(jì)方法有3種：成功/失敗/無法固定。

但在實(shí)際中，可能存在失敗率滿足要求，但最佳整周模糊度候選組合與次最佳整周模糊度候選組合的殘差平方和與浮點(diǎn)解都十分接近的情況，距離十分接近時(shí)，理論上二者的成功率和應(yīng)幾乎相等，兩者的失敗率均應(yīng)在50％左右。這和整數(shù)孔徑估計(jì)法計(jì)算得到的失敗率相差甚遠(yuǎn)，兩者存在矛盾。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出一種新的衛(wèi)星導(dǎo)航定位整周模糊度有效性檢驗(yàn)方法，有效避免了整數(shù)孔徑估計(jì)法中存在失敗率計(jì)算結(jié)果與實(shí)際不符合的問題，可以對整周模糊度整數(shù)解進(jìn)行準(zhǔn)確的有效性檢驗(yàn)。

本發(fā)明采用下面的技術(shù)方案：

一種衛(wèi)星導(dǎo)航定位整周模糊度有效性檢驗(yàn)方法，包括：

構(gòu)建載波相位觀測方程和誤差方程，計(jì)算得到整周模糊度浮點(diǎn)解，采用搜索方法得到整周模糊度整數(shù)解的候選組合，以所述整周模糊度整數(shù)解的候選組合為中心，構(gòu)建面積相同的W個(gè)區(qū)域，所述整周模糊度浮點(diǎn)解一一落入每個(gè)區(qū)域中，所述區(qū)域面積小于設(shè)定值；采用所述整周模糊度浮點(diǎn)解與整周模糊度整數(shù)解的候選組合之間的相對位置的概率密度函數(shù)進(jìn)行有效性檢驗(yàn)。

進(jìn)一步的，載波相位觀測方程為：AX+BN＝L，Q為方差協(xié)方差矩陣，

方差-協(xié)方差矩陣Q為為整周模糊度浮點(diǎn)解。

進(jìn)一步的，所述整周模糊度浮點(diǎn)解與整周模糊度整數(shù)解的候選組合之間的相對位置的概率密度函數(shù)表示為：為正確模糊度，為其他整數(shù)點(diǎn)，表示整周模糊度浮點(diǎn)解與其他整數(shù)點(diǎn)在模糊度空間內(nèi)的相對位置，即模糊度殘差向量；n為整周模糊度空間的維數(shù)。

進(jìn)一步的，采用所述整周模糊度浮點(diǎn)解與整周模糊度整數(shù)解的候選組合之間的相對位置的概率密度函數(shù)對進(jìn)行有效性檢驗(yàn)的具體方法為：令事件A表示整周模糊度浮點(diǎn)解落在任何一個(gè)區(qū)域,事件B表示整周模糊度浮點(diǎn)解落在整周模糊度整數(shù)解的候選組合所在的區(qū)域，事件C表示整周模糊度浮點(diǎn)解落在其它區(qū)域，則P(B)＝f₁S，則整周模糊度整數(shù)解候選組合的成功率應(yīng)為：

失敗率為：

其中，f為整周模糊度浮點(diǎn)解與整周模糊度整數(shù)解的候選組合之間的相對位置的概率密度函數(shù)，S為所述區(qū)域的面積。

進(jìn)一步的，取有限項(xiàng)計(jì)算所述整周模糊度整數(shù)解候選組合的成功率與失敗率。

進(jìn)一步的，利用殘差平方和最小求解觀測方程的未知參數(shù)。

進(jìn)一步的，所述搜索方法為LAMBDA法。