本发明专利技术公开了一种卫星导航系统中的整周模糊度有效性检验方法，包括以下步骤根据当前历元的卫星观测量和随机模型，建立观测方程，并求解观测方程，获取卫星整周模糊度浮点解；根据步骤一中的卫星整周模糊度浮点解，利用LAMBDA方法搜索卫星整周模糊度的固定解，以获取整周模糊度最小残差二次型和整周模糊度次小残差二次型；根据步骤二中的整周模糊度最小残差二次型和整周模糊度次小残差二次型计算出正确整周模糊度检验统计量和错误整周模糊度检验统计量，并对其进行有效性检验，判断当前历元卫星整周模糊度固定的正确性。本发明专利技术正确模糊度与错误模糊度的统计量偏差尽可能大，即加强错误整周模糊度和正确整周模糊度的区分度，提高有效性检验可靠性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及信息处理
，尤其是一种卫星导航系统中的整周模糊度有效性 检验方法。
技术介绍
目前，GNSS可为陆海空提供全天候和全球性的导航、定位和测量服务，目前已被广 泛应用于交通、测绘等许多行业。由于其高精度和自动测量的特点，作为先进的测量手段和 新的生产力，已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。 GNSS主要有两种观测量：伪距与载波相位观测量。伪距可利用卫星发播的伪随 机码与接收机复制码进行相关得到，而载波相位观测量是指在接收时刻接收的卫星信号 的相位相对于接收机产生的载波信号相位的测量值。利用伪距进行定位只能达到米级精 度，而载波相位观测量精度要高的多，定位精度可达厘米甚至毫米级别，是RTK(Real-time kinematic)实时动态差分技术所必须的。但载波相位观测量存在一个整周模糊度，即接收 到的载波相位与接收机产生的基准相位之间相位差的首观测值所对应的整周未知数。正确 地确定它，即整周模糊度解算，是GNSS精密相对定位中非常重要、必须解决且最具挑战性 的问题之一，也是实现RTK技术的关键。 目前常用的有效性检验方法主要是根据ratio检验进行有效性检验，现有的 ratio 检验分为：F-ratio, R-ratio, W-ratio 等，最常用的是 R-ratio 和 F-ratio, R-ratio 和F-ratio利用的都是模糊度固定解的残差二次型最小值与次小值。在实际经验中我们知 道，很多情况下，模糊度的残差二次型最小值与次小值差别并不大，例如残差二次型次小与 最小的比值接近1，但是实际上模糊度的固定有可能是正确的，这导致现有ratio检验的可 靠性较差。对于长距离、大范围的RTK，难以保证模糊度固定的正确性，影响定位精度。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种比现有残差二次型统计量 更可靠的新检验统计量，利用新检验统计量构建的ratio检验可靠性更高，既适用于短距 离、小范围的RTK，也适合于长距离、大范围的RTK的卫星导航系统中的整周模糊度有效性 检验方法。 为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案： -种卫星导航系统中的整周模糊度有效性检验方法，包括以下步骤： 步骤一：根据当前历元的卫星观测量和随机模型，建立观测方程，并求解观测方 程，获取卫星整周模糊度浮点解； 步骤二：根据步骤一中的卫星整周模糊度浮点解，利用LAMBDA方法搜索卫星整周 模糊度的固定解，以获取整周模糊度最小残差二次型和整周模糊度次小残差二次型； 步骤三：根据步骤二中的整周模糊度最小残差二次型和整周模糊度次小残差二次 型计算出正确整周模糊度检验统计量和错误整周模糊度检验统计量，并对其进行有效性检 验，判断当前历元卫星整周模糊度固定的正确性。 优选的，步骤一中，根据最小二乘平差法求解观测方程。 优选的，步骤三包括以下子步骤： S31 :分别计算整周模糊度最小残差二次型和整周模糊度次小残差二次型对应的 残差偏量； S32:假设整周模糊度最小残差二次型为正确整周模糊度，假设整周模糊度次小残 差二次型为错误整周模糊度，根据正确整周模糊度和错误整周模糊度残差偏量，计算出正 确整周模糊度检验统计量和错误整周模糊度检验统计量； S33 :对所述正确整周模糊度检验统计量和错误整周模糊度检验统计量进行有效 性检验，判断当前历元卫星整周模糊度固定的正确性。 优选的，所述步骤三S31包括以下子步骤： S311 :计算整周模糊度最小残差二次型残差； 现有技术中，假设整周模糊度最小残差二次型为正确整周模糊度，假设整周模糊 度次小残差二次型为错误整周模糊度； 将正确整周模糊度和错误整周模糊度分别表示为a和aw，aw= a+ Δ a，Δ a表示错 误整周模糊度与正确整周模糊度的差，正确整周模糊度残差V= (I-J) (y-Aa)，其中J = B (BtPB) 1BtP ;式中，A和B为观测方程Aa+Bb = y中对应的系数矩阵，y为观测量，P表示权 阵，I表示单位矩阵； S312 :计算错误整周模糊度残差；错误整周模糊度aw残差为V w= (I-J) (y-Aa-A Δ a); S313 :将上述错误整周模糊度&"残差与正确整周模糊度a残差作差，得到残差偏 量，即 D = Vw-V = _ (I-J)AA a =W1 d2 …dn]T;残差偏量 D表示为I (I11 s ign(d2) |d2| ··· sign (dn) |dn|]T〇 优选的，所述步骤三包括以下子步骤： S321 :将残差偏差各分量符号与权阵P对角线相应分量的平方根对应相乘，构成 加权向量S ; S322 :分别将所述加权向量S各分量与正确整周模糊度a和错误整周模糊度&"对 应的残差各分量相乘，构成正确整周模糊度对应的偏差向量V s和错误整周模糊度对应的偏 差向量校； S323 :分别将正确整周模糊度对应的偏差向量Vs和错误整周模糊度对应的偏差向 量校各分量累加，分别得到正确整周模糊度检验统计量μ和错误整周模糊度检验统计量 1·^ W 0 优选的，步骤三的子步骤S33中，所述有效性检验方式采用ratio检验、差值检验 或者极限值检验。 进一步优选的，所述ratio检验为比较，其中，k表示ratio阈值；若则整周模糊度最小残差二次型为正确整周模糊度，即当前历元卫星整周模糊度 固定正确；若^<1，则整周模糊度最小残差二次型不是正确整周模糊度，即当前历元卫 \μ\ 星整周模糊度固定错误。 进一步优选的，所述差值检验为：| yw|-| μ I与P比较，其中，P表示差值阈值；若 μ w|-I μ I >P，则整周模糊度最小残差二次型为正确整周模糊度，即当前历元卫星整周模 糊度固定正确；若I μ w I -1 μ I < p，则整周模糊度最小残差二次型不是正确整周模糊度，即 当前历元卫星整周模糊度固定错误。 进一步优选的，所述极限值检验为：假设为正确整周模糊度，则μ和yw的分 布均为已知的正态分布，因此，还可以根据预设的置信水平，对μ和的限值进行判断。 本专利技术的有益效果是： 本专利技术构造了一个不同于现有的残差二次型的统计量，利用该统计量，可以使正 确整周模糊度与错误整周模糊度之间的统计量偏差尽可能最大化，即加大错误整周模糊度 和正确整周模糊度的区分度，而区分度增大，可以提高有效性检验的可靠性，该方法既适用 于短距离、小范围的RTK，也适合于长距离、大范围的RTK的卫星导航系统。【附图说明】 图1是本专利技术的操作流程图； 图2是实施例1的原残差二次型统计量下的F-ratio与本专利技术方法的新ratio比 较； 图3是实施例2的原残差二次型统计量下的F-ratio与本专利技术方法的新ratio比 较。【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。 如图1所示，，包括以下步骤： 步骤一：根据当前历元的卫星观测量和随机模型，建立观测方程，根据最小二乘平 差法求解观测方程，获取卫星整周模糊度浮点解； 当前历元获得的卫星的观测量为y，a代表整周模糊度；b为模糊度外的其他参数 向量；A和B为对应的系数矩阵，观测方程可表示为Aa+Bb = y ; 随机模型中，P表示权阵，表达式为 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种卫星导航系统中的整周模糊度有效性检验方法，其特征是，包括以下步骤：步骤一：根据当前历元的卫星观测量和随机模型，建立观测方程，并求解观测方程，获取卫星整周模糊度浮点解；步骤二：根据步骤一中的卫星整周模糊度浮点解，利用LAMBDA方法搜索卫星整周模糊度的固定解，以获取整周模糊度最小残差二次型和整周模糊度次小残差二次型；步骤三：根据步骤二中的整周模糊度最小残差二次型和整周模糊度次小残差二次型计算出正确整周模糊度检验统计量和错误整周模糊度检验统计量，并对其进行有效性检验，判断当前历元卫星整周模糊度固定的正确性。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姬生月，王振杰，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37
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