提高中长基线GPS整周模糊度解算成功率的方法技术

本发明专利技术提出的提高中长基线GPS整周模糊度解算成功率的方法，旨在提供一种模糊度实数解精度高，成功率高的方法。本发明专利技术是通过以下所述技术方案予以实现：采用监控测量软件设定高度截止角，获取主测站和副测站的粗略坐标，提取有用观测数据；选择参考星，对比主、副测站的观测数据，根据主、副测站的观测值建立双差观测方程，利用卡尔曼滤波器对观测方程状态更新和参数估计，求解出模糊度浮点解；然后，变换GPS双差载波L1和L2整周模糊度的浮点解，组成宽巷整周模糊度和载波L1模糊度向量组；采用LAMBDA算法对宽巷整周模糊度进行搜索，得到固定后的宽巷整周模糊度的整数解，最后通过设定门限对所解算的模糊度成功率进行判定，确认解算正确的整周模糊度解。

【技术实现步骤摘要】
201610171229

【技术保护点】
一种提高中长基线GPS整周模糊度解算成功率的方法，其特征在于包括如下步骤：采用监控测量软件读取主测站和副测站GPS接收机测量数据的RINEX格式文件，设定高度截止角，通过载波相位周跳检测预处理手段得到主测站和副测站的粗略坐标，提取出有用的观测数据；选择参考星，对比主、副测站的观测数据，根据主测站和副测站的测量数据观测值建立双差观测方程，利用卡尔曼滤波器对观测方程的状态进行更新和参数估计，求解出模糊度浮点解；然后，将GPS双差载波L1和载波L2整周模糊度的浮点解通过变换之后，组成宽巷整周模糊度和L1模糊度向量组；采用最小二乘估计模糊度降相关调整的搜索算法—LAMBDA算法对宽巷整周模糊度进行搜索，得到固定之后的宽巷整周模糊度的整数解，再对L1模糊度浮点解和相应的协方差矩阵进行修正，然后采用LAMBDA算法对单频的L1模糊度进行搜索固定，通过计算再确定L2模糊度整数解；最后通过Ratio值检验搜索得到的模糊度解，检验模糊度固定的正确性，并通过设定门限对所解算的模糊度成功率进行判定，确认最终解算正确的整周模糊度解。

【技术特征摘要】
1.一种提高中长基线GPS整周模糊度解算成功率的方法，其特征在于包括如下步骤：采用监控测量软件读取主测站和副测站GPS接收机测量数据的RINEX格式文件，设定高度截止角，通过载波相位周跳检测预处理手段得到主测站和副测站的粗略坐标，提取出有用的观测数据；选择参考星，对比主、副测站的观测数据，根据主测站和副测站的测量数据观测值建立双差观测方程，利用卡尔曼滤波器对观测方程的状态进行更新和参数估计，求解出模糊度浮点解；然后，将GPS双差载波L1和载波L2整周模糊度的浮点解通过变换之后，组成宽巷整周模糊度和L1模糊度向量组；采用最小二乘估计模糊度降相关调整的搜索算法—LAMBDA算法对宽巷整周模糊度进行搜索，得到固定之后的宽巷整周模糊度的整数解，再对L1模糊度浮点解和相应的协方差矩阵进行修正，然后采用LAMBDA算法对单频的L1模糊度进行搜索固定，通过计算再确定L2模糊度整数解；最后通过Ratio值检验搜索得到的模糊度解，检验模糊度固定的正确性，并通过设定门限对所解算的模糊度成功率进行判定，确认最终解算正确的整周模糊度解。2.根据权利要求1所述的提高中长基线GPS整周模糊度解算成功率的方法，其特征在于：选择参考星，从主测站测量数据的RINEX格式文件中读入主测站坐标，根据观测值建立GPS载波L1和L2频点的载波相位双差观测方程：Φur,1(ij)=λ1-1(rur,1(ij)-Iur,1(ij)+Tur,1(ij))+Nur,1(ij)+ϵur,1(ij)---(1)]]>Φur,2(ij)=λ2-1(rur,2(ij)-Iur,2(ij)+Tur,2(ij))+Nur,2(ij)+ϵur,2(ij)---(2)]]>式中，i和j分别表示卫星的编号；u和r分别表示副测站和主测站的GPS接收机；和分别表示载波L1和L2频点的载波相位双差测量值；λ1和λ2分别表示载波L1和L2频点的波长；和分别表示载波L1和L2频点卫星到接收机之间的几何距离；和分别表示载波L1和L2频点双差电离延迟误差；和分别表示载波L1和L2频点双差对流层延迟误差；和分别表示载波L1和L2频点的双差整周模糊度值；和分别表示载波L1和L2频点的误差项。3.根据权利要求2所述的提高中长基线GPS整周模糊度解算成功率的方法，其特征在于：在双差相对定位的观测方程中，当主测站和副测站之间为中长基线时，电离层和对流层误差这两个参数也实时地估计得到，当主测站和副测站之间为短基线时，式(1)和式(2)中的电离层和对流层误差忽略不计，上两式即可变为：Φur,1(ij)=λ1-1rur,1(ij)+Nur,1(ij)+ϵur,1(ij)---(3)]]>Φur,2(ij)=λ2-1rur,2(ij)+Nur,2(ij)+ϵur,2(ij)---(4).]]>4.根据权利要求1所述的提高中长基线GPS整周模糊度解算成功率的方法，其特征在于：以编号为1的卫星作为参考卫星，可组成n个相互独立的双差载波相位观测方程为：Φur,1(21)Φur,1(31)...Φur,1((n+1)1)=λ1-1rur,1(21)rur,1(31)...rur,1((n+1)1)+Nur,1(21)Nur,1(31)...Nur,1((n+1)1)+ϵur,1(21)ϵur,1(31)...ϵur,1((n+1)1)---(5)]]>上式可简化为yk＝Akb+N+εk (6)式中，k为历元号；yk为k时刻双差载波相位观测向量，Q0为协方差矩阵，且为n×n阶方阵，Ak为k×3阶系数矩阵，b为3维基线向量，N为n维双差整周模糊度向量，εk为n维噪声误差向量，n+1是设在历元k时刻共观测到的n+1颗卫星，其中只有n个双差值是相互独立的。5.根据权利要求4所述的提高中长基线GPS整周模糊度解算成功率的方法，其特征在于：当主测站和副测站连续观测历元数为m时，与式...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明凯，王志丘，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51