[發(fā)明專利]一種高效可靠的多頻多模GNSS觀測值協(xié)方差陣估計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911043261.0
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN110764124B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 章浙濤;蔣彌;何秀鳳;沈月千;吳懌昊
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: G01S19/41
• 分類號: G01S19/41;G01S19/42
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 俞翠華

1.一種高效可靠的多頻多模GNSS觀測值協(xié)方差陣估計方法，其特征在于，包括：

獲取多頻多模GNSS觀測值；

根據(jù)所述多頻多模GNSS觀測值，構(gòu)建第一協(xié)方差陣；

根據(jù)定位時觀測值類型與所述多頻多模GNSS觀測值之間的關(guān)系，通過協(xié)方差傳播定律，將數(shù)學(xué)相關(guān)性引入所述第一協(xié)方差陣，得到第二協(xié)方差陣；

提取所述第二協(xié)方差陣的物理相關(guān)性系數(shù)；

對提取到的物理相關(guān)性系數(shù)，進行顯著性檢驗；

保留通過顯著性檢驗的物理相關(guān)性系數(shù)，并基于保留的顯著性檢驗的物理相關(guān)性系數(shù)形成第三協(xié)方差陣；

利用矩陣變換的方式，將所述第三協(xié)方差陣變換為分塊對角矩陣，獲得最終的觀測值的協(xié)方差陣；

將所述最終的觀測值的協(xié)方差陣代入GNSS解算數(shù)學(xué)模型中，完成導(dǎo)航定位；

所述物理相關(guān)性系數(shù)包括空間相關(guān)性、交叉相關(guān)性以及時間相關(guān)性系數(shù)；

利用互相關(guān)系數(shù)對觀測值之間的空間相關(guān)性和交叉相關(guān)性進行估計，如下式所示：

其中，ρ_ij是l_i和l_j的互相關(guān)系數(shù)，ρ_ji是l_j和l_i的互相關(guān)系數(shù)，σ_i和σ_j分別為觀測值l_i和l_j對應(yīng)的殘差v_i和v_j的標準差；‘Cov’代表協(xié)方差算子；

利用自相關(guān)系數(shù)對觀測值之間的時間相關(guān)性進行估計，如下式所示：

其中，τ為時間間隔，并滿足c₀為τ＝0時的c_τ，n為觀測值殘差個數(shù)，v(k)和v(k+τ)為第k和k+τ個的觀測值殘差，為n個觀測值殘差的均值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效可靠的多頻多模GNSS觀測值協(xié)方差陣估計方法，其特征在于：所述多頻多模GNSS觀測值包括不同衛(wèi)星系統(tǒng)和不同頻率的各類原始觀測值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效可靠的多頻多模GNSS觀測值協(xié)方差陣估計方法，其特征在于：所述第一協(xié)方差陣的主對角線上為方差元素，非主對角線上為協(xié)方差元素。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效可靠的多頻多模GNSS觀測值協(xié)方差陣估計方法，其特征在于：所述第二協(xié)方差陣的表達式為：

D₁＝KD₀K^T

其中，K為系數(shù)矩陣，D₁為第二協(xié)方差陣，D₀為第一協(xié)方差陣。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效可靠的多頻多模GNSS觀測值協(xié)方差陣估計方法，其特征在于：提取空間相關(guān)性時：

針對空間相關(guān)性，如在雙差定位模式中，通過附加一個獨立的限制條件，從而獲得任意第n顆衛(wèi)星的單差殘差SDⁿ；

其中，ω_n代表利用高度角加權(quán)函數(shù)對第n顆衛(wèi)星進行定權(quán)，θ代表相應(yīng)的高度角，且滿足ω_n＝sin²(θ)以及∑ω_nSDⁿ＝0；DD^mn代表衛(wèi)星m和n的雙差殘差，基于此單差殘差，估計出不受數(shù)學(xué)相關(guān)性影響的空間相關(guān)性。