[發明專利]一種基于非等測量方差的長基線三頻模糊度解算方法

有效

• 申請號: 201910828674.3
• 申請日: 2019-09-03
• 公開（公告）號: CN110441805B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 陳飛強;王耀鼎;劉文祥;劉哲;王飛雪;樓生強;李崢嶸;李井源;黃龍;牟衛華
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G01S19/44
• 分類號: G01S19/44
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 董惠文

本發明提出了一種基于非等測量方差的長基線三頻模糊度解算方法，解決了現有方法在以組合噪聲最小為最優目標計算組合系數時，由于未考慮不同頻點偽距噪聲的差異造成組合系數并非最優以至于組合噪聲較大的問題。本發明考慮了不同頻點偽距噪聲不同的事實，將這一條件引入到組合系數計算中，使得組合后噪聲最小，在利用多歷元平滑第二個和第三個組合的模糊度探測量時，減少了所需歷元數，降低了對數據連續性的要求，對提高三頻模糊度固定成功率進而最終提高定位精度有重大意義。

技術領域

本發明涉及衛星導航系統高精度數據處理技術領域，特別是涉及一種長基線條件下的三頻模糊度解算方法。

背景技術

模糊度解算是精密單點定位(Precise Point Position,PPP)、實時動態定位(Real-time Kinematic,RTK)等衛星導航系統高精度數據處理的基礎。目前，以北斗、GPS為代表的衛星導航系統可以播發三頻導航信號，三頻導航信號為模糊度解算帶來了信息冗余，提高了模糊度解算的成功率。

長基線條件下，由于電離層空間相關性減弱，雙差后電離層殘差較大，因此，長基線條件下一般將偽距觀測量加入到觀測組合中，以滿足無幾何無電離層的約束。由于偽距的引入，組合后噪聲較大，因此約束組合系數時，在滿足無幾何無電離層約束的基礎上，以組合后噪聲最小為約束準則。目前計算組合噪聲時，一般假設三個頻點上偽距噪聲相同，但在實際環境中，由于接收機在不同頻點的碼環參數、前端帶寬、多徑效應等均不相同，三個頻點的偽距噪聲明顯不同。對北斗系統，B1I和B2I上的偽距噪聲明顯大于B3I。對GPS系統，L1和L2上的偽距噪聲明顯大于L5上的偽距噪聲。

因此，目前在假定三個頻點偽距噪聲相同的前提下計算出的組合噪聲并非實際的組合噪聲，據此計算出的組合系數并非最優組合系數，需要考慮不同頻點上偽距測量方差的差異來確定最優組合系數。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發明的目的是提出一種基于非等測量方差的長基線三頻模糊度解算方法。通過本發明提供的方法，能夠降低組合噪聲，提供模糊度固定成功率。

長基線條件下三頻模糊度解算組合系數的計算一般在滿足無幾何無電離層約束的前提下，以組合后噪聲最小為最優目標。傳統方法在計算組合后噪聲時，假定三個頻點的偽距噪聲相同，未考慮由于不同頻點的碼環帶寬、前端帶寬、多徑效應等不同造成的不同頻點上偽距噪聲不同的事實，因此其計算出的組合系數并非真正的最優系數，由此計算出的組合噪聲也并非最小。本發明將考慮不同頻點上偽距噪聲不同的事實，計算最優組合系數，降低組合噪聲，提高模糊度固定成功率。

為實現上述技術目的，本發明的技術方案是：

一種基于非等測量方差的長基線三頻模糊度解算方法，包括以下步驟：

(1)衛星導航系統播發三頻導航信號，給出t時刻三頻導航信號其3個頻點偽距以及三個頻點的載波相位，提取每個頻點偽距噪聲；

(2)計算各頻點偽距噪聲標準差；

(3)給定第一個組合的載波系數，計算第一個組合的模糊度；

(4)給定第二個組合的載波系數，計算第二個組合的模糊度；

(5)給定第三個組合的載波系數，計算第三個組合的模糊度；

(6)恢復三個頻點的模糊度。

本發明中，所述衛星導航系統是能夠播發三頻導航信號的全球定位系統。衛星導航系統可以是全球定位系統(GPS)、格洛納斯衛星導航系統、北斗衛星導航系統等能夠播發三頻導航信號的衛星導航系統。

本發明步驟(1)中，根據公式(1)提取每個頻點偽距噪聲：