[發明專利]一種衛星導航快速定位方法、裝置和衛星導航接收機

有效

• 申請號: 201710667829.0
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN107490800B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 孫希延;朱亮亮;甄衛民;紀元法;劉媛;郭小娟;李有明;嚴素清;蔚保國;歐陽繕
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G01S19/37
• 分類號: G01S19/37
• 代理公司: 深圳瑞天謹誠知識產權代理有限公司 44340
• 代理人: 張佳

1.一種衛星導航快速定位方法，其特征在于，所述方法包括：

在衛星導航快速定位過程中，判斷觀測方程是否病態；

當觀測方程病態時，利用自適應加權的差分進化算法結合正則化求解快速定位時的病態觀測方程，得到病態觀測方程中待求向量的實數解模糊度分量；

將觀測方程中待求向量的實數解模糊度分量作為輸入值，搜索得到觀測方程中待求向量的模糊度整數解；

將模糊度整數解回代到觀測方程中，重新求解得到更新模糊度后的基線參數，基線參數與準確的基準站衛星導航接收機坐標相加，得到目標衛星導航接收機的準確坐標。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在衛星導航快速定位過程中，判斷觀測方程是否病態之后，所述方法還包括：

當觀測方程正常時，用最小二乘法得到觀測方程中待求向量的實數解模糊度分量。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在衛星導航快速定位過程中，判斷觀測方程是否病態具體包括：

按歷元接收衛星信號和基準站衛星導航接收機的差分數據，對衛星信號和差分數據解碼，分別得到每個歷元下目標衛星導航接收機和基準站衛星導航接收機相對各衛星的觀測數據；

提取目標衛星導航接收機和基準站衛星導航接收機的觀測數據中的載波相位值，計算得到觀測方程AX＝L+Δ中的系數矩陣A和測量值L，X是待求向量，Δ是誤差，待求向量X的前三個分量x1，x2和x3為基線參數，其余分量為載波相位模糊度參數；

由系數矩陣A可得觀測方程的法矩陣N＝A^TA，法矩陣N的條件數為：cond(N)＝||A||·||A^-1||，判斷條件數是否超過閾值，若超過閾值，則觀測方程病態，否則觀測方程正常。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述當觀測方程病態時，利用自適應加權的差分進化算法結合正則化求解快速定位時的病態觀測方程，得到病態觀測方程中待求向量的實數解模糊度分量具體包括：

根據觀測方程的誤差方程形式Δ＝AX-L，確定目標函數H(X)＝(AX-L)^T(AX-L)+αX^TX，目標函數包含(AX-L)^T(AX-L)和αX^TX兩部分，(AX-L)^T(AX-L)是通過常規方法構造的，αX^TX是正則化項，α是正則化參數；

根據目標衛星導航接收機先驗概略坐標，在預設誤差范圍內初始化待求向量X前三個基線參數的搜索范圍，并將其帶入觀測方程，求得待求向量X的載波相位模糊度參數的搜索范圍；

根據目標函數和待求向量X的載波相位模糊度參數的搜索范圍，用自適應加權的差分進化算法搜索得到待求向量X的實數解模糊度分量。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述正則化參數α用L-曲線法或嶺跡法確定；

其中，L-曲線法確定正則化參數α具體為：

以為橫坐標，為縱坐標，和都是正則化參數α的函數，得到一系列點經曲線擬合，得到一條類似“L”形狀的曲線，定位L曲線法上曲率最大的點，其對應的α值即為所求的正則化參數；

嶺跡法確定正則化參數α具體為：

正則化解X是正則化參數α的函數，α在[0，∞)內變化，當α變化而解X穩定沒有明顯變化時，此時的α就是要選取的正則化參數。