[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于混合卡爾曼濾波的模糊度固定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110631793.7
• 申請(qǐng)日: 2021-06-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113534210B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊世忠;甘雨;趙星宇;童繩武
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湖南北斗微芯產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01S19/37
• 分類(lèi)號(hào): G01S19/37;G01S19/29
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 肖云

1.一種基于混合卡爾曼濾波的模糊度固定方法，其特征在于，包括以下步驟：

基于接收機(jī)觀測(cè)衛(wèi)星獲取的觀測(cè)值，計(jì)算雙差觀測(cè)方程；

基于所述雙差觀測(cè)方程、接收機(jī)狀態(tài)以及模糊度軌跡構(gòu)建混合卡爾曼濾波估計(jì)模型；

對(duì)所述接收機(jī)狀態(tài)和所述模糊度軌跡進(jìn)行邊緣化粒子濾波，獲得模糊度整數(shù)解集合；

在所述模糊度整數(shù)解集合的范圍內(nèi)，使用所述混合卡爾曼濾波估計(jì)模型，對(duì)所述接收機(jī)狀態(tài)和所述模糊度軌跡進(jìn)行估計(jì)，得到整周模糊度的解。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于混合卡爾曼濾波的模糊度固定方法，其特征在于，所述基于接收機(jī)觀測(cè)衛(wèi)星獲取的觀測(cè)值，計(jì)算雙差觀測(cè)方程，包括步驟：

通過(guò)基準(zhǔn)站接收機(jī)與流動(dòng)站接收機(jī)在同一時(shí)刻對(duì)兩顆衛(wèi)星的觀測(cè)值，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)觀測(cè)值方程；

對(duì)所述基準(zhǔn)站接收機(jī)與所述流動(dòng)站接收機(jī)的同時(shí)對(duì)所述兩顆衛(wèi)星進(jìn)行線性組合，計(jì)算得到雙差觀測(cè)方程。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于混合卡爾曼濾波的模糊度固定方法，其特征在于，所述通過(guò)基準(zhǔn)站接收機(jī)與流動(dòng)站接收機(jī)在同一時(shí)刻對(duì)兩顆衛(wèi)星的觀測(cè)值，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)觀測(cè)值方程，對(duì)所述基準(zhǔn)站接收機(jī)與所述流動(dòng)站接收機(jī)的同時(shí)對(duì)所述兩顆衛(wèi)星進(jìn)行線性組合，計(jì)算得到雙差觀測(cè)方程，包括步驟：

構(gòu)建在k歷元時(shí)刻的標(biāo)準(zhǔn)觀測(cè)方程:

式中，上標(biāo)j為衛(wèi)星標(biāo)識(shí)，P^j表示偽距觀測(cè)值；ρ^j表示接收機(jī)到j(luò)衛(wèi)星的實(shí)際距離；c為光速；δt_r為接收機(jī)鐘差；δt^j為衛(wèi)星鐘差；I^j為電離層延遲；T^j為對(duì)流層延遲；∈^j表示偽距觀測(cè)噪聲；φ^j為載波相位觀測(cè)值；λ為載波波長(zhǎng)；n^j為整周模糊度；η^j為載波相位觀測(cè)噪聲；

對(duì)基準(zhǔn)站接收機(jī)b和流動(dòng)站接收機(jī)r的同時(shí)對(duì)衛(wèi)星j和l的觀測(cè)值進(jìn)行線性組合，計(jì)算得到雙差觀測(cè)方程：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于混合卡爾曼濾波的模糊度固定方法，其特征在于：所述模糊度軌跡是非線性的。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于混合卡爾曼濾波的模糊度固定方法，其特征在于，所述模糊度軌跡表示為：n_k+1＝n_k+ω_n,k,其中，Q_n為模糊度噪聲的協(xié)方差矩陣，貝葉斯表達(dá)方式為n_k+1～p(n_k+1|n_k)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于混合卡爾曼濾波的模糊度固定方法，其特征在于，所述基于所述雙差觀測(cè)方程、接收機(jī)狀態(tài)以及模糊度軌跡構(gòu)建混合卡爾曼濾波估計(jì)模型包括步驟：

設(shè)兩個(gè)接收機(jī)有共同觀測(cè)的衛(wèi)星數(shù)為M+1，計(jì)算雙差觀測(cè)方程組合：

根據(jù)卡爾曼濾波的觀測(cè)方程為將所述雙差觀測(cè)方程組合轉(zhuǎn)化為矩陣形式為：

其中，

構(gòu)建所述接收機(jī)狀態(tài)的狀態(tài)方程：

x_k+1＝F_kx_k+B_kω_x,k

式中，F(xiàn)_k為狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣；B_k為噪聲轉(zhuǎn)移矩陣；ω_x,k表示呈高斯分布的噪聲；狀態(tài)向量x_k＝[p_r,k v_r,k]^T，p_r,k和v_r,k分別表示接收機(jī)在k歷元時(shí)刻的位置和速度；

構(gòu)建隨機(jī)游走模型表示所述模糊度軌跡：

n_k+1＝n_k+ω_n,k,

其中，Q_n為模糊度噪聲的協(xié)方差矩陣，貝葉斯表達(dá)方式為：n_k+1～p(n_k+1|n_k)。