[發明專利]一種顧及電離層約束的BDS三頻模糊度解算方法

在審

• 申請號: 201810865791.2
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN109001781A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 程俊兵;李燈熬;趙菊敏
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G01S19/44
• 分類號: G01S19/44
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 崔雪花;冷錦超

1.一種顧及電離層約束的BDS三頻模糊度解算方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一，給出t時刻BDS原始偽距和載波相位方程，經過參考站b與流動站r做差分可以消除公共的衛星鐘差dt^s，雙差后得到雙差偽距和雙差載波相位；

步驟二，構建三頻載波相位的線性組合為：

上式中，表示線性組合后的虛擬觀測值，f₁、f₂、f₃分別表示BDS三個頻點B1、B2、B3的頻率；i、j、k分別為三個頻點對應的組合系數；分別表示三個頻點的雙差相位測量值；

根據電離層延遲與載波頻率平方成反比的關系，得到線性組合后的虛擬觀測值為：

上式中，

上述式子中，β_(i,j,k)表示組合觀測值相對于頻點B1的電離層延遲系數，λ_(i,j,k)表示組合觀測值的波長，表示組合觀測值的整周模糊度，表示組合觀測值的噪聲；表示雙差幾何距離，表示雙差的對流層延遲誤差，表示雙差的電離層延遲誤差；表示B1頻率的雙差電離層延遲誤差；

步驟三，三步聯法求解三頻模糊度，步驟如下：

第1)步，超寬巷解算

上式中，表示超寬巷模糊度浮點解，表示超寬巷模糊度固定解，ROUND[]表示取整運算；表示雙差偽距，β_P表示偽距電離層延遲系數，表示雙差偽距的其它綜合誤差，表示超寬巷觀測值測量噪聲；

第2)步，寬巷解算

上式中，表示寬巷模糊度浮點解，表示寬巷模糊度固定解，ROUND[]表示取整運算；表示以周為單位的雙差寬巷觀測值，分別表示以周為單位的雙差超寬巷觀測值，表示寬巷觀測值測量噪聲；

第3)步，窄巷解算

上式中，表示窄巷模糊度浮點解，表示窄巷模糊度固定解，ROUND[·]表示取整運算，表示以周為單位的雙差窄巷觀測值，表示窄巷觀測值測量噪聲；

步驟四，模糊度固定：

超寬巷和寬巷的模糊度采用觀測值取整法快速解算固定；

窄巷模糊度固定方法如下：采用固定好的超寬巷模糊度反算出窄巷觀測值的電離層延遲誤差：

上式中，表示窄巷觀測值電離層延遲誤差，表示超寬巷觀測值電離層延遲誤差；中長基線情況下，將窄巷觀測值電離層延遲誤差作為已知量代入窄巷觀測值方程，得到高精度窄巷模糊度浮點解，進而取整運算得到窄巷模糊度固定解；

三個頻點的組合觀測值的整周模糊度表示如下：

上述式子中，表示組合觀測值的整周模糊度，分別表示三個頻點B1、B2、B3的整周模糊度；

解算固定BDS模糊度，最終得到BDS定位結果。

2.根據權利要求1所述的一種顧及電離層約束的BDS三頻模糊度解算方法，其特征在于，所述t時刻BDS原始偽距和載波相位方程為：

P＝ρ+T+I+c(dt^s-dt_r)+ε_P

Φ＝ρ+T-I+c(dt^s-dt_r)+λ·N+ε_Φ

其中，P表示偽距，Φ表示載波相位，ρ表示衛星與接收機之間的幾何距離，T表示對流層延遲誤差，I表示電離層延遲誤差，c表示光在真空中的傳播速度，dt^s表示衛星端時鐘偏差，dt_r表示接收機端時鐘偏差，ε_P表示偽距其它綜合誤差，ε_Φ表示載波相位的其它綜合誤差，N表示載波相位整周模糊度。

3.根據權利要求1所述的一種顧及電離層約束的BDS三頻模糊度解算方法，其特征在于，所述雙差偽距和雙差載波相位表示如下：

經過參考站b與流動站r做差分可以消除公共的衛星鐘差dt^s，雙差后得：

其中，表示雙差運算，表示雙差偽距，表示雙差載波相位，表示雙差幾何距離，表示 雙差的對流層延遲誤差，表示雙差的電離層延遲誤差，表示雙差偽距其它誤差，表示雙差載波相位其它誤差，表示雙差載波相位整周模糊度。