[發(fā)明專利]一種無盲點(diǎn)的GNSS三頻組合周跳探測與修復(fù)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010138499.8
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號(hào): CN111239779B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于先文;夏思琦
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S19/29
• 分類號(hào): G01S19/29;G01S19/20;G01S19/21;G01S19/23
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 蔣昱

1.一種無盲點(diǎn)的GNSS三頻組合周跳探測與修復(fù)方法，具體包括以下步驟，其特征在于：

步驟一、提取不同頻點(diǎn)上的載波相位觀測值及偽距觀測值，并在歷元間進(jìn)行一次差分，得到差分觀測值；

步驟一中所述的差分觀測值的獲取包括以下步驟：

步驟1.1、分別獲取同一衛(wèi)星系統(tǒng)不同頻段信號(hào)的載波相位觀測值和偽距觀測值；

步驟1.2、對(duì)t和t+1時(shí)刻的載波相位觀測值和偽距觀測值進(jìn)行歷元間差分，得到差分觀測值；

δP_i(t,t+1)＝P_i(t)-P_i(t+1) (2)

式中：i代表頻率編號(hào)；代表載波相位觀測值；P代表偽距觀測值；δ代表歷元間差分算子；

步驟二、選取三頻無幾何相位組合系數(shù)以及三頻STPIR組合系數(shù)，進(jìn)而計(jì)算出三頻偽距相位組合中的相位系數(shù)；

步驟二中所述的步驟二、選取三頻無幾何相位組合系數(shù)以及三頻STPIR組合系數(shù)，進(jìn)而計(jì)算出三頻偽距相位組合中的相位系數(shù)的過程包括以下步驟：

步驟2.1、在[-4,4]的范圍內(nèi)選取一組滿足l₁+m₁+n₁＝0的整數(shù)l₁,m₁,n₁，作為三頻無幾何相位組合系數(shù)；

步驟2.2、在[-4,4]的范圍內(nèi)選取一組與l₁,m₁,n₁線性無關(guān)且滿足l₂+m₂+n₂＝0的整數(shù)l₂,m₂,n₂，作為三頻STPIR組合系數(shù)；

步驟2.3、將步驟2.1和2.2中選取的組合觀測值系數(shù)l₁,m₁,n₁和l₂,m₂,n₂代入到式(3)中，計(jì)算出三頻偽距相位組合相位系數(shù)a,b,d；

式中：λ₁，λ₂，λ₃代表三個(gè)載波相位觀測值的波長；f₁,f₂,f₃代表三個(gè)載波相位觀測值的頻率；c為光速；

步驟三、構(gòu)造三個(gè)三頻組合觀測值并計(jì)算組合中誤差；

步驟三中所述的構(gòu)造三個(gè)組合觀測值并計(jì)算組合中誤差的過程包括以下步驟：

步驟3.1、利用三頻歷元間差分觀測值，按照式(4)的矩陣形式構(gòu)造三頻組合觀測值δL₁(k)，δ_ПL₂(k-1,k)及δL₃(k)；

式中：k代表t,t+1；

式(4)可簡寫為

L＝Bl (5)

步驟3.2、計(jì)算三個(gè)組合觀測值δL₁(k)、δ_ΠL₂(k-1,k)、δL₃(k)的組合中誤差；

式中:為原始載波觀測噪聲，大小為0.002m；

式中：σ_P為原始偽距觀測噪聲，大小為0.3m；

步驟四、聯(lián)合利用三個(gè)組合觀測值進(jìn)行周跳的無盲點(diǎn)探測，當(dāng)判定有周跳發(fā)生時(shí)，執(zhí)行步驟五，否則執(zhí)行步驟三進(jìn)行下一歷元的探測；

步驟四中聯(lián)合利用三個(gè)組合觀測值進(jìn)行周跳的無盲點(diǎn)探測與修復(fù)的具體步驟為：

步驟4.1、判斷和是否同時(shí)成立，如果成立，則執(zhí)行步驟4.2；否則執(zhí)行步驟4.3；

步驟4.2、判斷是否成立，如果成立，判定為無周跳發(fā)生；否則判定為有周跳發(fā)生；

步驟4.3、判斷和是否同時(shí)成立，如果成立，則判定為有周跳發(fā)生；否則判定為無周跳發(fā)生；

步驟五、周跳修復(fù)；

步驟五中周跳修復(fù)的具體步驟為：

步驟5.1、當(dāng)步驟4.2和步驟4.3判定有周跳發(fā)生時(shí)，由構(gòu)造的三個(gè)組合觀測值，聯(lián)立方程組；

式(9)可簡寫為：

L＝AX (10)

式中：L為組合觀測矩陣；A為相位系數(shù)矩陣；X為周跳參數(shù)矩陣；

步驟5.2、對(duì)式(9)進(jìn)行最小二乘估計(jì)可得周跳實(shí)數(shù)解；

式中：D_LL＝BD_llB^T，其中為周跳實(shí)數(shù)解矩陣；

步驟5.3、利用步驟5.2得到的周跳實(shí)數(shù)解，通過LAMBDA方法得到周跳整數(shù)解，將原始載波觀測數(shù)據(jù)在后續(xù)歷元中減去該周跳整數(shù)解，實(shí)現(xiàn)對(duì)觀測值的修復(fù)。