[發明專利]基于便攜式終端的雙頻電離層誤差估計方法及系統

有效

• 申請號: 202010640566.6
• 申請日: 2020-07-06
• 公開（公告）號: CN111856512B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 劉強;文飛;王玉澤;戴振東;應忍冬;劉佩林
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01S19/07
• 分類號: G01S19/07
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種基于便攜式終端的雙頻電離層誤差估計方法，其特征在于，包括：

步驟S1：雙頻觀測量預處理單元(111)負責從便攜式終端的GNSS芯片中獲取GPS衛星的L1和L5信號的偽距觀測量數據和載波觀測量數據，并利用L1的載波觀測量和L5的載波觀測量分別給L1和L5的偽距觀測量數據進行平滑處理；

步驟S2：將步驟S1獲得的平滑后的L1偽距觀測量數據和平滑后的L5偽距觀測量數據送入偽距估計模糊度單元(112)，得到初步的L1和L5的電離層誤差估計；

步驟S3：將步驟S1獲得的L1載波觀測量和L5載波觀測量，以及步驟S2獲得的初步L1和L5的電離層誤差估計組成中巷觀測量；

步驟S4：對步驟S3獲得的中巷觀測量以及L5平滑偽距、L5電離層誤差估計進行處理，得到中巷模糊度估計；

步驟S5：將步驟S4獲得的中巷模糊度估計以及L1載波觀測量、L5載波觀測量、L1電離層誤差估計、L5電離層誤差估計作為輸入并進行處理，得到L1和L5單頻模糊度估計；

步驟S6：將S5輸出的L1和L5單頻模糊度送入模糊度濾波單元(113)，利用卡爾曼濾波器進行濾波，得到濾波后的L1和L5單頻模糊度；

步驟S7：將S6獲得的濾波后的L1和L5單頻模糊度，以及L1和L5載波觀測量作為輸入，送入載波估計電離層單元(114)，得到最終輸出物，即無模糊度且更準確的L1和L5電離層誤差估計。

2.根據權利要求1所述的一種基于便攜式終端的雙頻電離層誤差估計方法，其特征在于，所述步驟S1：

通過調用便攜式終端操作系統的API獲取GPS衛星的L1和L5信號的偽距觀測量數據和載波觀測數據；

所述利用L1的載波觀測量和L5的載波觀測量分別給L1和L5的偽距觀測量數據進行平滑處理指：

將L1偽距觀測量數據和L5偽距觀測量數據送入載波平滑偽距模塊，利用載波觀測量噪聲小的優點來平滑偽距觀測量的大噪聲，對原始偽距觀測量進行預處理來提高偽距觀測量的質量，方法如下：

其中，

上標為歷元k為大于等于2的正整數；

下標L1表示這是L1信號的觀測量；

ρ表示偽距觀測量；

φ表示載波觀測量；

λ表示對應的波長；

波浪線～表示平滑結果；

M表示平滑系數，通常取20～100；

這是一個迭代公式，迭代初始條件為

對于L5信號的平滑迭代公式如下：

這是一個迭代公式，且迭代初始條件為

獲得平滑處理后L5和L1偽距觀測量和

3.根據權利要求2所述的一種基于便攜式終端的雙頻電離層誤差估計方法，其特征在于，所述步驟S2：

根據獲得的平滑處理后L5和L1偽距觀測量和利用如下方法得到L1和L5電離層誤差：

其中，

f_L1和f_L5分別是L1和L5信號的頻率；

I_L1和I_L5分別是L1和L5的電離層誤差。

4.根據權利要求3所述的一種基于便攜式終端的雙頻電離層誤差估計方法，其特征在于，所述步驟S3：

將I_L1和I_L5以及雙頻觀測量預處理單元(111)的載波觀測量送入中巷觀測量生成模塊，得到中巷觀測量如下：

其中，

λ_L1和λ_L5分別表示信號L1和L5的波長。