[發明專利]基于擴展Kalman濾波的地基增強系統差分定位方法

在審

• 申請號: 201810249535.0
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN108549097A
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 胡杰;孫奇偉;沈志平;單堯;石瀟竹;李賀
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十八研究所
• 主分類號: G01S19/41
• 分類號: G01S19/41
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于擴展Kalman濾波的地基增強系統差分定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

載波相位平滑偽距步驟，該步驟利用載波相位對偽距進行平滑，并根據載波差量判斷載波相位是否發生周跳；以及

差分定位步驟，該步驟基于擴展Kalman濾波進行差分定位，建立了位置解算PVA模型，所述載波相位平滑后的偽距經過差分校正后作為擴展Kalman濾波器的輸入。

2.根據權利要求1所述的基于擴展Kalman濾波的地基增強系統差分定位方法，其特征在于，所述載波相位平滑偽距步驟中周跳探測方法如下：設定周跳判決門限，對于載波差量超出此判決門限的歷元，認為該時刻發生周跳，當接收機發生周跳現象時對平滑器進行重置，使用該時刻的偽距測量值來初始化平滑初值。

3.根據權利要求2所述的基于擴展Kalman濾波的地基增強系統差分定位方法，其特征在于，所述載波差量表示為：

temp＝|λ(φ_k-φ_k-1)-(ρ_k-ρ_k-1)|

式中，λ為載波波長，φ_k和φ_k-1分別為歷元k時刻和k-1時刻的載波相位觀測值，ρ_k和ρ_k-1分別為k時刻和k-1時刻的偽距觀測值；歷元k時刻的偽距觀測值ρ_k和載波相位觀測值φ_k的計算方程分別如下：

式中，r_k表示衛星與接收機之間的幾何距離，c為真空中光速，δt_u,k、分別表示接收機鐘差、衛星鐘差，I_k、T_k分別表示電離層、對流層延時等效距離誤差，ε_ρ,k、ε_φ,k分別表示偽距、載波相位觀測噪聲，N為載波相位初始整周模糊度。

4.根據權利要求1所述的基于擴展Kalman濾波的地基增強系統差分定位方法，其特征在于，所述位置解算PVA模型的狀態向量包括三個位置分量(x,y,z)、三個速度分量(v_x,v_y,v_z)、三個加速度分量(a_x,a_y,a_z)以及接收機時鐘的兩個鐘差變量(b,d)，狀態向量為：X＝[xy z v_x v_y v_z a_x a_y a_z b d]^T。

5.根據權利要求4所述的基于擴展Kalman濾波的地基增強系統差分定位方法，其特征在于，所述位置解算PVA模型的狀態方程如下：

式中，w_x、w_y、w_z為位置的處理噪聲，為速度的處理噪聲，為加速度處理的噪聲，w_b、w_d為時鐘的處理噪聲。

6.根據權利要求5所述的基于擴展Kalman濾波的地基增強系統差分定位方法，其特征在于，所述PVA模型的Kalman濾波觀測方程為：

式中，ρ_i,i＝1,2,…m表示偽距測量值，表示衛星在地心地固坐標系中的三維坐標，v_i,i＝1,2,…m表示偽距觀測值噪聲。