[發(fā)明專利]一種部分模糊度固定的時間傳遞快速重收斂方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210304325.3
• 申請日: 2022-03-25
• 公開（公告）號: CN114839656A
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設計）人: 施闖;張東;鄭福;王夢;宋偉
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01S19/25
• 分類號: G01S19/25;G01S19/29
• 代理公司: 北京天匯航智知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11987
• 代理人: 史繼穎

1.一種部分模糊度固定的時間傳遞快速重收斂方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：根據(jù)無幾何距離組合觀測值即GF組合觀測值、無幾何無電離層組合觀測值即MW組合觀測值，判斷當前歷元是否為周跳歷元：

若當前歷元未發(fā)生周跳，則根據(jù)GF組合觀測值的變化量獲取信號在電離層穿刺點天頂方向電子總含量的變化率，記錄當前歷元的對流層延遲及模糊度信息，更新信號在電離層穿刺點天頂方向電子總含量變化率、測站天頂方向的對流層延遲及模糊度信息；并實現(xiàn)非組合模式下的精密單點定位即PPP時間傳遞，獲取時間傳遞結果，完成當前歷元的數(shù)據(jù)處理；

若當前歷元為周跳歷元，則執(zhí)行步驟S2-步驟S4，實現(xiàn)周跳修復處理，進而完成非組合模式下PPP時間傳遞；

S2：根據(jù)電離層穿刺點天頂方向電子總含量的變化率及測站天頂方向的對流層延遲的最新信息還原信號中斷時間內(nèi)的大氣延遲變化量，并聯(lián)合坐標信息代入歷元間差分觀測方程，獲取重收斂時刻模糊度信息的浮點解集及相應的方差集；

S3：采用相位觀測值，構造最小二乘模糊度降相關平差法即LAMBDA算法整周模糊度的搜索準則，選取方差最小的浮點解模糊度作為基準模糊度實現(xiàn)搜索準則中模糊度參數(shù)與接收機鐘差參數(shù)的分離；再根據(jù)ratio檢驗對模糊度集進行質量控制，進行部分模糊度固定檢驗，獲取重收斂時刻模糊度集的信息；

S4：根據(jù)步驟S3中獲取的重收斂時刻模糊度集的信息，結合周跳前最后一個歷元確定的模糊度參數(shù)，對重收斂時刻的非差模糊度集進行恢復，然后將恢復的非差模糊度信息代入非組合觀測方程，獲取PPP時間傳遞結果，完成當前歷元的數(shù)據(jù)處理。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S1的具體過程為：

S1-1：獲取GF組合觀測值及MW組合觀測值；

基于原始GNSS數(shù)據(jù)的非差非組合觀測方程表示為：

式中，φ及P分別為載波觀測與偽距觀測值，i為頻點編號，j為衛(wèi)星編號，和P_i^j分別為j衛(wèi)星對應的i頻點信號的相位和偽距觀測值，λ_i表示i頻點信號的波長，ρ^j為j衛(wèi)星的星地距，c為真空中的光速，t_r與t^j分別表示接收機及j衛(wèi)星的鐘差參數(shù)，f_i為i頻點信號的頻率，V_I^j與分別為j號衛(wèi)星對應的電離層與對流層投影函數(shù)，T為測站天頂方向的對流層延遲，I為衛(wèi)星信號在電離層穿刺點天頂方向的電子總含量，為j衛(wèi)星對應的i頻點的模糊度參數(shù)，和分別為載波觀測值噪聲與偽距觀測值噪聲；

根據(jù)式(1)，獲取歷元間差分的GF組合觀測值：

其中，Δ為歷元間差分算子，ΔGF^j為j衛(wèi)星歷元間差分的GF觀測值；

根據(jù)式(1)，獲取衛(wèi)星j的MW組合觀測值以及相應的寬巷模糊度

式中，λ_WL為寬巷模糊度對應的波長；

S1-2：判斷步驟S1-1計算的各衛(wèi)星的GF觀測值以及寬巷模糊度，若不能滿足式(6)，則認為發(fā)生周跳：

式中，k表示歷元號，表示j衛(wèi)星在k歷元的寬巷模糊度，ΔGF^j(k)為j衛(wèi)星在k歷元的歷元間差分GF觀測值，為k-1及以前歷元的寬巷模糊度均值，σ_WL(k)為k歷元寬巷模糊度的方差，μ_GF為給定的探測閾值；

S1-3：對于未發(fā)生周跳的歷元，通過式(3)和式(7)計算出I的變化率I_v，更新信號在電離層穿刺點天頂方向的電子總含量變化率：

I_v＝ΔI/Δt (7)

其中，Δt為歷元間的時間間隔；

S1-4：若未發(fā)生周跳的衛(wèi)星數(shù)目不小于4顆，則根據(jù)式(1)進行非組合模式下的PPP計算：由實時差分改正數(shù)或事后精密星歷提供衛(wèi)星鐘差參數(shù)及軌道參數(shù)，由廣播星歷電離層模型或外部電離層精密改正數(shù)提供電離層先驗信息，由先驗信息提供坐標參數(shù)，待估參數(shù)列表為：

由式(8)可知，t_r為接收機鐘差，表征的是接收機鐘相對于衛(wèi)星鐘差時間基準t^ref的差異；I為衛(wèi)星信號在電離層穿刺點天頂方向的電子總含量，T為測站天頂方向對流層延遲，為各衛(wèi)星的模糊度參數(shù)組成的模糊度向量；

根據(jù)式(8)計算的測站天頂方向對流層延遲T和模糊度向量更新測站天頂對流層延遲和模糊度信息；

根據(jù)兩站的接收機鐘差，獲取A、B兩站的時間傳遞結果T_compare(A,B)：

T_compare(A,B)＝t_A-t_B (9)

其中，t_A和t_B分別為A、B兩站的本地鐘時間；

S1-5：若未發(fā)生周跳的衛(wèi)星數(shù)目小于4顆，則標記為周跳歷元，則繼續(xù)執(zhí)行步驟S2-步驟S4，實現(xiàn)周跳修復處理，進而完成非組合模式下PPP時間傳遞。