[發明專利]GNSS觀測值定權方法、定位方法、裝置、終端及介質

在審

• 申請號: 202210959587.3
• 申請日: 2022-08-11
• 公開（公告）號: CN115327585A
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 戴吾蛟;彭會;余文坤
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01S19/37
• 分類號: G01S19/37
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 胡喜舟

本發明公開了一種GNSS觀測值定權方法、定位方法、裝置、終端及介質，其中方法包括獲取GNSS觀測值并進行處理，得到各顆衛星所有歷元的PLD和載波相位單差殘差序列；用載波相位單差殘差序列表征載波相位精度，根據PLD與載波相位精度間的關系構建觀測值精度估計公式，進而構建基于PLD的定權函數；通過基于PLD的定權函數對GNSS觀測值進行定權。PLD不受大氣延遲誤差和測站環境影響，僅和衛星跟蹤狀態相關，不存在時延現象，能有效指示周跳，可有效地彌補當前基于觀測值質量評價指標的不足，對于如今可靠性和精度要求高的數據處理是非常必要和有利的。

技術領域

本發明涉及定位技術領域，尤其涉及一種基于PLD的GNSS觀測值定權方法、定位方法、裝置、終端及介質。

背景技術

在測量測繪、智慧農業和自動駕駛等諸多行業，目前的GNSS(全球導航衛星系統)定位精度仍不能有效滿足其高精度和高可靠性定位需求。從目前高精度GNSS定位技術現狀來看，GNSS容易受客觀條件的影響，導致其在穩定性、可靠性、安全性、成本等方面還難以滿足應用需求。例如在樹蔭、樓宇、玻璃幕墻和高架等遮擋或強多路徑環境下，GNSS信號容易發生失鎖或頻繁發生周跳，定位精度和可靠性也隨之下降。而GNSS觀測值質量的好壞及是否有效地探測、削弱或消除異常觀測值的影響，將直接決定定位結果的可靠性和準確性，因此，進行高精度定位時必須可靠地檢測GNSS觀測值質量并確定觀測值權重。

針對上述問題，目前已有大量學者開展了相關研究。目前主要有以下幾種方法：

(1)基于高度角的隨機模型。該隨機模型是指利用衛星高度角確定的隨機模型，衛星高度角本身對觀測值沒有影響，但是信號傳播路徑上的大氣延遲誤差對觀測值質量的影響，隨高度角的升高而降低，其次，多路徑誤差的影響也和衛星高度角相關。

(2)基于載噪比的隨機模型。該隨機模型是指利用載噪比確定的隨機模型對觀測值的方差進行估計，該隨機模型可有效地削弱多路徑效應和衍射誤差的影響。

(3)高度角聯合載噪比隨機模型。某些環境中，使用單一隨機模型定位，定位精度可能不理想。因此，有學者建立了一種基于衛星高度角和載噪比的綜合定權模型。

上述幾種方法存在以下問題：

①空曠環境下，高度角越高觀測值質量越好，但是，復雜環境下，GNSS觀測值質量由于受到遮擋、反射和衍射等因素的影響，高度角與觀測值質量間的正相關關系并不成立。此時，該指標無法準確地指示觀測值質量。

②載噪比的輸出存在一定時延，其估計平滑周期可能達到1秒；一些接收機廠家還對載噪比輸出值進行了濾波處理，因此載噪比無法完全準確地反映實時的觀測值質量；而且，當載噪比較低時，可能是因為高度角較低而并非發生周跳。由此可見，基于載噪比的觀測值質量評估存在一定的誤判。

③高度角聯合載噪比隨機模型利用實際衛星信號強度對基于衛星高度角的加權模型進行約束。但是，在某些情況下，高度角和載噪比均無法有效地指示觀測值質量。而且，如果各個指標的權重確定不正確，也將影響定位結果的可靠性和精度。

發明內容

針對上述現有技術的不足之處，本發明提供了一種GNSS觀測值定權方法、定位方法、裝置、終端及介質，PLD不受大氣延遲誤差和測站環境影響，僅和衛星跟蹤狀態相關，不存在時延現象，能有效指示周跳。

第一方面，提供了一種GNSS觀測值定權方法，包括：

獲取GNSS觀測值并進行處理，得到各顆衛星所有歷元的PLD和載波相位單差殘差序列；其中PLD指相位鎖定指示值；

用載波相位單差殘差序列計算的標準差表征載波相位精度，根據PLD與載波相位精度間的關系構建觀測值精度估計公式，進而構建基于PLD的定權函數；

通過基于PLD的定權函數對GNSS觀測值進行定權。