[發明專利]一種適用于低采樣率的北斗三頻周跳探測方法、系統及設備

在審

• 申請號: 202011134956.2
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112305563A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 高曉;庫新勃;張海龍;唐新莊
• 申請（專利權）人: 中國電力工程顧問集團西北電力設計院有限公司
• 主分類號: G01S19/07
• 分類號: G01S19/07;G01S19/37;G01S19/41
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

1.一種適用于低采樣率的北斗三頻周跳探測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，根據偽距-相位觀測值構建組合觀測數據：

其中,r,s,t,i,j,k為觀測值組合系數,f為載波頻率，P和Φ分別為偽距與相位觀測值，P和Φ均以米為單位；

步驟2，對步驟1所述組合觀測數據進行歷元間差分計算，結果如下：

其中，Δ為差分算子；β_(r,s,t)與β_(i,j,k)分別為偽距與相位組合觀測值對應的電離層膨脹因子；μ_(r,s,t)與μ_(i,j,k)分別為偽距與相位組合觀測值對應的觀測噪聲膨脹因子；

步驟3，基于組合觀測值電離層膨脹因子與噪聲膨脹因子，分別優選組合系數，構建超寬巷組合、寬巷組合和窄巷組合；

構建窄巷組合：

其中，a,b,c,d分別為對應觀測值的系數；下標i,j,k為組合系數；γ為殘余電離層膨脹因子，其計算公式為：

γ_(i,j,k)＝aβ_(1,0,0)+bβ_(0,1,0)+cβ_(0,0,1)-dβ_(1,-1,0))+β_(i,j,k)

殘余電離層影響值可通過下式計算：

其中，下標τ為載波標識(τ＝2,3)；

a,b,c,d為觀測值系數，其數值通過解算非線性約束方程組得到，其非線性約束條件包括：非線性約束條件1：

其中：σ_Δε為偽距觀測值單差中誤差，σ_Δε1、σ_Δε2、σ_Δε3分別取值為0.32m、0.25m、0.21m；σ_Φ為相位觀測值中誤差，根據儀器指標確定為0.003m；μ為觀測噪聲膨脹因子；

非線性約束條件2：|γ_(i,j,k)|＝min

線性約束條件3：a+b+c+d＝1(d≥0.5)

線性約束條件4：i+j+k＝±1

步驟4，進行矩陣運算，將步驟3所得超寬巷組合、寬巷組合和窄巷組合周跳值反算至原始頻率相位觀測值：

其中，分別為北斗三頻原始相位觀測值對應的周跳探測量，單位為周，所述矩陣運算滿足系數矩陣可求逆，上式中所述系數矩陣的秩必為±1。

2.根據權利要求1所述的適用于低采樣率的北斗三頻周跳探測方法，其特征在于，步驟1中，具體的，對應組合觀測數據的頻率、波長與整周模糊度計算公式為

其中，C為真空光速。

3.根據權利要求1所述的適用于低采樣率的北斗三頻周跳探測方法，其特征在于，步驟2中，電離層膨脹因子與噪聲膨脹因子的計算公式為：

4.根據權利要求1所述的適用于低采樣率的北斗三頻周跳探測方法，其特征在于，步驟3中，構建超寬巷組合,組合系數(i,j,k)取值(0,-1,1)，其對應的載波波長為4.884m：

其中，P和Φ分別為偽距與相位觀測值，單位均為米；f為載波頻率；λ為載波波長；N為整周模糊度，Δ為歷元間差分算子；round()為四舍五入取整運算符；下標為頻率標識。

5.根據權利要求1所述的適用于低采樣率的北斗三頻周跳探測方法，其特征在于，步驟3中，構建寬巷組合,組合系數(i,j,k)取值(1,-1,0),其對應的載波波長為0.847m：

6.根據權利要求1所述的適用于低采樣率的北斗三頻周跳探測方法，其特征在于，步驟3中，窄巷組合的系數為(4,-4,-1)，其對應的載波波長為0.112m,最優化約束解算的a,b,c,d分別為0.084、0.137、0.194和0.585。