[發(fā)明專利]一種面向城市環(huán)境的多頻BDS-2/BDS-3/INS車載組合定位方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111257863.3
• 申請日: 2021-10-27
• 公開（公告）號: CN113970772A
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘樹國;馬春;葉飛;高旺;劉力瑋;王浩
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: G01S19/42
• 分類號: G01S19/42;G01S19/39;G01S19/44;G01S19/47
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 周蔚然

1.一種面向城市環(huán)境的多頻BDS-2/BDS-3/INS車載組合定位方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟(1)構(gòu)建BDS多頻線性組合載波相位和偽距雙差模型，獲取多頻線性組合載波相位和偽距觀測值；

步驟(2)基于BDS-2三頻信號及BDS-3四頻信號的特點和差異，根據(jù)波長、電離層和噪聲因素的綜合影響選擇合適的觀測值線性組合，解算BDS多頻載波相位單歷元模糊度；

步驟(3)根據(jù)城市觀測環(huán)境的復(fù)雜程度，使用不同的模糊度固定策略：首先基于GF模型單歷元取整固定到多頻寬巷模糊度，如果觀測環(huán)境較為復(fù)雜，則直接使用已經(jīng)固定的寬巷模糊度參與定位解算，如果觀測環(huán)境良好，允許對信號連續(xù)觀測，則在已經(jīng)固定的寬巷模糊度基礎(chǔ)上再結(jié)合GB模型繼續(xù)固定到窄巷模糊度后參與定位解算；

步驟(4)在步驟(3)的基礎(chǔ)上針對不同的模糊度固定策略的結(jié)果建立相應(yīng)的觀測向量，構(gòu)建BDS-2/BDS-3/INS組合定位系統(tǒng)量測模型和狀態(tài)模型；

步驟(5)在步驟(4)的基礎(chǔ)上，使用抗差濾波方法剔除城市環(huán)境下觀測值出現(xiàn)的異常值，以消除和削弱粗差對組合定位結(jié)果的影響。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向城市環(huán)境的多頻BDS-2/BDS-3/INS車載組合定位方法，其特征在于：步驟(1)BDS多頻雙差載波相位和偽距線性組合觀測值分別表示為：

其中，和表示頻率f_i對應(yīng)的雙差載波相位和偽距觀測值；在短基線下，通過雙差消除大氣層延遲誤差、衛(wèi)星鐘差、接收機鐘差，上述多頻雙差偽距和相位線性組合觀測值相對應(yīng)的觀測方程，表示為：

其中，表示雙差衛(wèi)地距；和分別表示和的觀測值噪聲。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向城市環(huán)境的多頻BDS-2/BDS-3/INS車載組合定位方法，其特征在于：步驟(2)基于BDS-2三頻信號及BDS-3四頻信號的特點和差異，根據(jù)波長、電離層和噪聲因素的綜合影響選擇合適的觀測值線性組合，按照一定的準(zhǔn)則選取最優(yōu)組合，通常需要滿足波長較長，電離層延遲尺度因子較小以及觀測值噪聲放大因子較小等條件。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向城市環(huán)境的多頻BDS-2/BDS-3/INS車載組合定位方法，其特征在于：步驟(2)解算BDS多頻載波相位單歷元模糊度，具體包括：

采用分步無幾何(GF)模型按照模糊度固定的難度依次固定超寬巷(EWL)、寬巷(WL)和窄巷(NL)模糊度；因此，基于GF模型的超寬巷、寬巷和窄巷組合模糊度的解算如下式所述：

其中，表示浮點模糊度，下標(biāo)e_k、w_k和n_k分別表示多頻超寬巷、寬巷和窄巷組合；表示模糊度固定的相位組合觀測值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向城市環(huán)境的多頻BDS-2/BDS-3/INS車載組合定位方法，其特征在于：步驟(3)針對城市環(huán)境的復(fù)雜情況，確定不同的模糊度固定策略；當(dāng)城市觀測環(huán)境較為復(fù)雜時，采用GF-MCAR方法固定到寬巷模糊度，對步驟(2)的浮點模糊度舍入取整即可固定；當(dāng)城市觀測良好時，依然使用GF-MCAR方法固定到寬巷模糊度，使用取整的方法固定浮點模糊度；為了提高定位的可靠性，對于窄巷模糊度使用GB模型進行解算，利用LAMBDA方法固定模糊度，模型表示如下：

其中，A表示系數(shù)矩陣，X表示待估位置參數(shù)；利用上述模型，最終求得原始頻點的模糊度。