[發明專利]一種全部解失敗下的部分解定位方法

有效

• 申請號: 201710363598.4
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107144861B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 姬生月
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01S19/37
• 分類號: G01S19/37
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

本發明涉及一種全部解失敗下的部分解定位方法，包括：構建載波相位觀測方程和誤差方程，計算得到整周模糊度浮點解，采用搜索方法得到整周模糊度候選組合；根據所述整周模糊度候選組合選取部分整周模糊度候選組合；對所述部分整周模糊度候選組合進行有效性檢驗；選取通過有效性檢驗的部分整周模糊度候選組合作為整周模糊度部分解；計算所述部分模糊度解對應的坐標，實現部分解定位。

技術領域

本發明屬于衛星導航定位領域，具體是一種全部解失敗下的部分解定位方法。

背景技術

隨著經濟的發展，工程領域和導航領域對定位的精度和速度又有了更高的要求。在全球衛星導航定位系統(GNSS)中，基本的觀測量包括偽距、載波相位和多普勒觀測值。相對于偽距定位，利用載波相位觀測值進行定位精度更高但存在整周計數的問題。由于載波信號沒有標記，所以到達接收機端時信號從發射時刻到接收時刻一共經歷了多少周就是一個未知數，即整周模糊度問題。

如果要實現快速定位或者提高定位結果精度就必須要解決整周模糊度的問題。即整周模糊度的解算和有效性檢驗。早期的模糊度解算方法不管是基于雙頻數據還是三頻數據提出的方法都可以概述為全部解法，即先求出所有的模糊度候選解然后根據條件選出最優的一組。后來隨著GNSS的發展和衛星的系統的增多，有部分學者又提出部分解法，即如果部分解的定位結果滿足定位要求就不必再等待新歷元的觀測數據。與全部解相比，部分解更容易，可靠性更高，但部分解的解算效率較低。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明提出了一種全部解失敗下的部分解定位方法。該方法的優點在于它得到的坐標結果幾乎不受數學模型中模糊度參數不同選擇的影響，而且即使針對整周模糊度的部分解不足以定位時，該方法仍然可以提供一個優于浮點解的坐標位置。

本發明采用下面的技術方案：

一種全部解失敗下的部分解定位方法，包括：

構建載波相位觀測方程和誤差方程，計算得到整周模糊度浮點解，采用搜索方法得到整周模糊度候選組合；

根據所述整周模糊度候選組合選取部分整周模糊度候選組合；

對所述部分整周模糊度候選組合進行有效性檢驗；

選取通過有效性檢驗的部分整周模糊度候選組合的公共部分作為整周模糊度部分解；計算所述部分模糊度解對應的坐標，實現部分解定位。

進一步的，所述選取部分整周模糊度候選組合采用：根據觀測方程得到整周模糊度候選組合，按照所述整周模糊度候選組合的殘差平方和從小到大進行排列，取殘差平方和小于設定值的前k個整周模糊度候選組合作為所述部分整周模糊度候選組合。

進一步的，載波相位觀測方程為：AX+BN＝L，Q為方差協方差矩陣，

方差-協方差矩陣Q為為整周模糊度浮點解。

進一步的，對所述部分整周模糊度候選組合進行有效性檢驗的方法為：以所述部分整周模糊度候選組合為中心，構建面積相同的W個區域，所述整周模糊度浮點解一一落入每個區域中，所述區域面積小于設定值；采用所述整周模糊度浮點解與部分整周模糊度的候選組合之間的相對位置函數進行有效性檢驗。

進一步的，采用所述整周模糊度浮點解與部分整周模糊度的候選組合之間的相對位置函數進行有效性檢驗的方法為：假設正確整周模糊度為所述部分整周模糊度候選組合之一，則該事件成功的概率為：

失敗的概率為：

其中f是部分整周模糊度候選組合與正確整周模糊度之間的相對位置函數，為整周模糊度浮點解，j表示衛星的個數，N為其他整數點；

n為整周模糊度空間的維數。