[發(fā)明專利]用于DFMC GNSS 模糊度解算的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110204660.1
• 申請(qǐng)日: 2021-02-24
• 公開（公告）號(hào): CN114966786A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹瀟;B·席佩爾;T·杰克爾;閔艷玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號(hào): G01S19/44
• 分類號(hào): G01S19/44
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 任一方;呂傳奇

用于DFMC GNSS模糊度解算的系統(tǒng)和方法。本文中描述了用于GNSS模糊度解算的系統(tǒng)和方法。在一些示例中，該系統(tǒng)和方法并行利用多搜索引擎使用自適應(yīng)調(diào)整的殘差閾值來驗(yàn)證用于模糊度解算的潛在整數(shù)候選。

背景技術(shù)

在測量和導(dǎo)航市場中，許多應(yīng)用要求室外環(huán)境中的高精度車輛定位知識(shí)達(dá)到厘米級(jí)并且甚至毫米級(jí)的準(zhǔn)確度。全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）的相對(duì)定位技術(shù)可以用來實(shí)現(xiàn)所需的高精度定位。GNSS提供兩個(gè)種類的測距測量，其包括基于代碼的偽距和載波相位測距。載波相位測量的動(dòng)態(tài)準(zhǔn)確度通常在毫米級(jí)，但這不計(jì)及需要被估計(jì)的未知整數(shù)波長數(shù)。在不知道載波的整數(shù)周期的情況下，不能提供準(zhǔn)確的測距。針對(duì)載波測量的整數(shù)周期估計(jì)——其也被稱為模糊度解算——是載波相位測距相對(duì)定位的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

GNSS研究人員已經(jīng)提出了許多算法來執(zhí)行GNSS載波相位的模糊度解算。LAMBDA（最小二乘模糊度去相關(guān)調(diào)整）算法是所使用的最流行的算法。然而，LAMBDA算法具有一些明顯的缺點(diǎn)。例如，LAMBDA算法不能提供成功模糊度解算固定的任何保證或概率，因?yàn)長AMBDA算法不遍及所有潛在的候選進(jìn)行檢查。LAMBDA算法通常也作為一個(gè)瞬時(shí)搜索時(shí)期來執(zhí)行，這不總是成功的。

發(fā)明內(nèi)容

在示例中，系統(tǒng)包括耦合到第一天線的第一全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）接收器和耦合到第二天線的第二GNSS接收器。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括耦合到存儲(chǔ)器、第一天線和第二天線的處理器。處理器被配置為從第一GNSS接收器和第二GNSS接收器加載GNSS數(shù)據(jù)。處理器進(jìn)一步被配置為確定第一GNSS接收器和第二GNSS接收器的獨(dú)立位置。處理器進(jìn)一步被配置為針對(duì)基于代碼的偽距進(jìn)行雙差分誤差估計(jì)，以及使用基于代碼的偽距對(duì)偽距位置進(jìn)行雙差分并且確定協(xié)方差。處理器進(jìn)一步被配置為選擇核心衛(wèi)星并定義第一搜索引擎在其第一時(shí)期中用于模糊度解算的搜索空間。處理器進(jìn)一步被配置為使用核心衛(wèi)星確定用于模糊度解算的第一候選列表，并使用冗余衛(wèi)星確定用于模糊度解算的第二候選列表，其中冗余衛(wèi)星不同于核心衛(wèi)星。處理器進(jìn)一步被配置為基于測量誤差自適應(yīng)地設(shè)置殘差閾值，并且響應(yīng)于在第二候選列表與第一候選列表的特定候選之間的相應(yīng)殘差超過自適應(yīng)設(shè)置的殘差閾值，從第一候選列表消除候選，直到單個(gè)候選在第一候選列表中剩余。處理器進(jìn)一步被配置為使用第一候選列表中剩余的單個(gè)候選來確定位置信息。

附圖說明

理解到，附圖僅描繪了示例性實(shí)施例，并且因此不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)范圍進(jìn)行限制，將通過使用附圖以附加的特殊性和細(xì)節(jié)來描述示例性實(shí)施例，附圖中：

圖1是模糊度解算的示例方法的流程圖；

圖2是示出搜索空間定義的圖解；

圖3是自動(dòng)殘差閾值設(shè)置的示例方法的流程圖；

圖4是用于多引擎模糊度解算的示例方法的流程圖；和

圖5是用于整數(shù)模糊度候選驗(yàn)證的示例方法的流程圖。

根據(jù)通常的實(shí)踐，各種描述的特征不是按比例繪制的，而是為了強(qiáng)調(diào)與示例性實(shí)施例相關(guān)的特定特征而繪制的。

具體實(shí)施方式

在下面的詳細(xì)描述中，對(duì)形成其一部分的附圖進(jìn)行參考，并且其中借助于圖示示出了具體的說明性實(shí)施例。然而，將理解到，可以利用其他實(shí)施例，并且可以進(jìn)行邏輯、機(jī)械和電氣改變。此外，附圖和說明書中呈現(xiàn)的方法不應(yīng)被解釋為限制各個(gè)步驟可以被執(zhí)行的次序。因此，不在限制性的意義上理解下面的詳細(xì)描述。

在其他先前的算法中，對(duì)于GPS單個(gè)星座，從所有可見的GPS衛(wèi)星之中選擇提供最佳的位置精度稀釋（position-dilution-of-precision，PDOP）的四個(gè)核心衛(wèi)星，基于工程經(jīng)驗(yàn)預(yù)定義模糊度解算的搜索空間，并且為核心衛(wèi)星生成模糊度解算的所有潛在候選。發(fā)起單個(gè)循環(huán)以消除錯(cuò)誤的候選，直到僅存在一個(gè)剩余候選，該剩余候選被聲明為真正的候選。也適用于多星座情況，如果星座數(shù)為N，則使用N+3個(gè)衛(wèi)星形成核心衛(wèi)星列表。