[發明專利]一種無盲點的GNSS三頻組合周跳探測與修復方法

有效

• 申請號: 202010138499.8
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111239779B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 于先文;夏思琦
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01S19/29
• 分類號: G01S19/29;G01S19/20;G01S19/21;G01S19/23
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 蔣昱

本發明公開了一種無盲點的GNSS三頻組合周跳探測與修復方法，首先構造一個三頻無幾何相位組合和一個三頻STPIR組合；利用這兩個組合構建出公共盲點模型，進而得到三頻偽距相位組合的系數約束條件；以此條件為基礎，構造出可以探測出前兩種組合盲點的三頻偽距相位組合。將三頻無幾何相位組合、三頻STPIR組合和特別構造的三頻偽距相位組合聯立，實現對各頻點觀測值周跳的無盲點探測與修復。該發明是一種適用于多系統的周跳探測與修復方法。與其他常用三頻組合探測法相比，具有良好的無盲點探測與修復效果，更適合實際應用。

技術領域

本發明涉及屬于衛星導航定位領域，特別是一種無盲點的GNSS三頻組合周跳探測與修復方法。

背景技術

全球衛星導航系統(GNSS)發展至今，精密定位技術已較為成熟。高精度定位技術可以提供高質量的定位服務，其應用范圍已經擴展到導航定位、水利、國土城市規劃、國家重大工程建設等各個領域。載波相位是GNSS精密定位中最主要的觀測值。在對載波相位的觀測過程中，由于外界干擾或者硬件故障等原因，造成接收機整周計數器發生中斷，從而導致載波相位觀測值發生整周跳變，這個整周跳變被稱作周跳。周跳的存在會給后續的模糊度固定以及定位結果產生嚴重的影響，即使只有一顆衛星發生一周的周跳，也會對定位結果造成幾厘米的偏差。因此在用載波相位觀測值進行解算之前，必須要對周跳進行處理。

自載波定位技術出現以來，已有多種周跳的探測與修復方法被提出。早期的方法有高次差法，多項式擬合法，HMW組合法以及TurboEdit法等。隨著GNSS的現代化建設及新系統的建立，越來越多的衛星開始發送三頻信號，研究與三頻信號相關的周跳探測方法也越來越有意義。針對目前三頻組合法對特殊周跳組合容易出現探測盲點的問題，本發明提供了一種無盲點的GNSS三頻組合周跳探測與修復方法，克服了現有三頻組合方法存在探測盲點的局限性，具有更高的準確性、穩定性及探測精度。

發明內容

為了解決以上問題。本發明提供一種無盲點的GNSS三頻組合周跳探測與修復方法，這種方法適用于多系統的三頻數據，能實現對周跳的無盲點探測與修復。為達此目的：

本發明提供一種無盲點的GNSS三頻組合周跳探測與修復方法，具體包括以下步驟：

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

步驟二、選取三頻無幾何相位組合系數以及三頻STPIR組合系數，進而計算出三頻偽距相位組合中的相位系數；

步驟三、構造三個三頻組合觀測值并計算組合中誤差；

步驟四、聯合利用三個組合觀測值進行周跳的無盲點探測，當判定有周跳發生時，執行步驟五，否則執行步驟三進行下一歷元的探測；

步驟五、周跳修復。

作為本發明進一步改進，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、分別獲取同一衛星系統不同頻段信號的載波相位觀測值和偽距觀測值；

步驟1.2、對t和t+1時刻的載波相位觀測值和偽距觀測值進行歷元間差分，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；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。

作為本發明進一步改進，步驟二中所述的步驟二、選取三頻無幾何相位組合系數以及三頻STPIR組合系數，進而計算出三頻偽距相位組合中的相位系數的過程包括以下步驟：