[發明專利]海上精密單點定位保護水平質量檢核方法及系統

在審

• 申請號: 202011323270.8
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112540393A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 關小果;韓世靜;王雪平;韓曉虎
• 申請（專利權）人: 許昌學院
• 主分類號: G01S19/39
• 分類號: G01S19/39;G01S19/43;G01S19/37
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 周艷巧

1.一種海上精密單點定位保護水平質量檢核方法，其特征在于，包含如下內容：

依據衛星導航系統精密單點定位觀測方程，獲取觀測歷元后驗殘差序列，其中，精密單點定位觀測方程包含衛星信號偽距觀測方程和載波相位觀測方程；

采用卡爾曼濾波方法求解后驗殘差歐式距離||V||，并利用中值濾波對歐式距離進行平滑處理，采用MedianV_i表示中值濾波處理的后驗殘差歐式距離；

設定后驗殘差的保護水平計算公式，根據該計算公式并采用中值濾波處理后的后驗殘差歐式距離來確定精密單點定位的保護水平，以評價精密單點定位的質量水平。

2.根據權利要求1所述的海上精密單點定位保護水平質量檢核方法，其特征在于，根據GNSS衛星信號，獲取衛星天線相位中心和接收機天線相位中心的幾何距離，結合衛星鐘差、接收機鐘差、衛星軌道誤差、對流層延遲誤差、電離層延遲誤差及衛星、接收機在衛星信號頻率上的偽距和載波相位硬件延遲誤差構建精密單點定位觀測方程。

3.根據權利要求1或2所述的海上精密單點定位保護水平質量檢核方法，其特征在于，精密單點定位觀測方程采用消電離層的函數模型并采用高度角的隨機模型來消除電離層延遲誤差的一階導數對精密單點定位的影響。

4.根據權利要求3所述的海上精密單點定位保護水平質量檢核方法，其特征在于，依據觀測站和衛星距離的單位向量、坐標系轉換向量、對流層濕分量及映射函數，將消電離層的函數模型中偽距觀測方程和載波相位觀測方程進行線性化處理，并采用卡爾曼濾波方法對精密單點定位觀測方程進行求解。

5.根據權利要求4所述的海上精密單點定位保護水平質量檢核方法，其特征在于，假設k時刻觀測到m顆衛星，n為未知參數個數，將精密單點定位觀測方程轉換為誤差方程的形式，相應的誤差方程表示為：其中，v是后驗殘差，H是觀測矩陣，是參數平差值，l是常數項，∑_k為精密單點定位觀測方程中偽距觀測量和載波相位觀測量的方差-協方差矩陣。

6.根據權利要求1所述的海上精密單點定位保護水平質量檢核方法，其特征在于，利用中值濾波對后驗殘差歐氏距離進行平滑處理，首先根據后驗殘差計算后驗殘差的歐式距離，將后驗殘差歐氏距離按照歷元排序，根據經驗值確定濾波窗口大小，通過移動濾波窗口對窗口內的數據值進行排序處理，將窗口內數據列的中間值作為中心數據的新值，完成對后驗殘差歐式距離的平滑處理。

7.根據權利要求6所述的海上精密單點定位保護水平質量檢核方法，其特征在于，假設歷元i的后驗殘差歐式距離為V，中值濾波的窗口大小為n，歷元的i中值濾波變量表示為MedianV_i＝(V_i-n,V_i-n+1...,V_i-1,V_i,V_i+1,V_i+2...,V_i+n)，相應的順序統計信息為隨機變量，對相應數值按照升序排列，則中值濾波數值MedianV_i表示為：

其中，k＝0，1，2……等常數。

8.根據權利要求1所述的海上精密單點定位保護水平質量檢核方法，其特征在于，基于完好性理論，采用中值濾波的后驗殘差計算精密單點定位的保護水平，界定精密單點定位位置偏差水平，檢核精密單點定位質量。