GNSS接收机周跳探测与修复处理装置制造方法及图纸

本申请实施例提供的一种INS辅助GNSS接收机高可靠周跳探测与修复处理方法及装置，利用INS短时输出的高精度导航定位信息，确保前后历元的位置差满足预设精度，通过对历元间差分观测方程中的待估参数进行迭代求解，从而能够获取精度较高的待估参数。进而可以通过所述历元间差分观测方程，利用观测值残差准确地反映周跳的变化，从而提高了周跳探测的精度。

【技术实现步骤摘要】
GNSS接收机周跳探测与修复处理方法及装置
本申请涉及GNSS精密定位
，特别涉及一种INS辅助GNSS接收机高可靠周跳探测与修复处理方法及装置。
技术介绍
随着卫星应用技术的快速发展，对卫星导航定位的精度要求越来越高，正确有效的探测周跳并修复是高精度定位的重要前提。在城市高楼林立，野外树林密布等观测条件比较恶劣的地区，使得卫星信号被暂时阻挡，造成载波相位量测和计数的暂时中断，即信号失锁，周跳探测现象频繁发生，因此在数据预处理模块需先探测修复周跳。对于周跳探测和修复的研究，方法很多，典型的周跳探测方法有两类，一类是通过检查观测数据及其线性组合的连续性来探测周跳，因为周跳破坏了数据的连续性。这类方法中比较经典的有高次差法、多项式拟合法、小波分析法。检验量包括电离层组合、双差组合等。另一类是利用粗差探测技术探测周跳，有卡尔曼滤波法、拟准检定法。然而上述对于周跳的探测方法的精度均不高，从而加大了后期对周跳进行修复的压力。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
本申请实施例的目的在于提供一种INS辅助GNSS接收机高可靠周跳探测与修复处理方法及装置，以提高周跳探测的精度。本申请实施例提供的一种INS辅助GNSS接收机高可靠周跳探测与修复处理方法及装置是这样实现的：一种INS辅助GNSS接收机高可靠周跳探测与修复处理方法，包括：S1：利用INS短时输出高精度导航定位信息，以确保所述前一历元位置与所述下一历元位置之间的差值满足预设精度；S2：建立历元间差分观测方程；S3：根据预设的选权迭代策略中的权函数，调整所述历元间差分观测方程中的观测值残差；S4：根据调整后的所述观测值残差，求解所述历元间差分观测方程中的待估参数；S5：重复步骤S2和S3对所述待估参数进行迭代求解，直至前后两次迭代求解得到的待估参数之间的差值小于预设阈值为止；S6：根据迭代结束后求得的待估参数，利用所述历元间差分观测方程确定GNSS接收机的周跳；S7：根据预设的周跳阈值，选取周跳异常值并对所述周跳异常值进行修复。可选的，基于伪距观测值和多普勒观测值以及惯性导航系统INS算法，对所述GNSS接收机进行定位和测速，以确保所述前一历元位置与所述下一历元位置之间的差值满足预设精度，具体包括：利用INS短时输出高精度信息，基于前一位置及对下一历元位置进行积分外推，完成短时米级定位、厘米级测速；根据定位和测速的结果，基于前一历元GNSS接收机位置、速度，积分外推下一历元接收机位置，以确保所述前一历元位置与所述下一历元位置之间的差值满足预设精度。可选的，按照下述公式建立历元间差分观测方程：其中，表示两个历元间的观测值残差，ρ表示两个历元间的星地几何距离的变化值，Cδt表示两个历元间卫星钟差的变化值，λ表示载波的波长，ΔN表示周跳，δρiono表示两个历元间电离层误差的变化值，X表示待估参数。可选的，所述预设的选权迭代策略中的权函数具体为：其中，σ表示参数估计的单位权中误差，v表示观测值残差。可选的，所述方法还包括：利用观测值残差的方差协方差矩阵或者利用验后单位权方差来确定所述GNSS接收机的周跳精度。可选的，所述验后单位权方差具体为：其中，表示所述验后单位权方差，V代表观测值残差，DLL代表观测值向量的方差协方差矩阵，n代表参与计算的观测值个数，t为预设的观测值个数。一种INS辅助GNSS接收机高可靠周跳探测与修复处理方法及装置，所述装置包括：位置确定单元，利用INS短时输出高精度导航定位信息，以确保所述前一历元位置与所述下一历元位置之间的差值满足预设精度；观测方程建立单元，用于建立历元间差分观测方程；观测值残差调整单元，用于根据预设的选权迭代策略中的权函数，调整所述历元间差分观测方程中的观测值残差；待估参数求解单元，用于根据调整后的所述观测值残差，求解所述历元间差分观测方程中的待估参数；迭代单元，用于重复执行所述观测值残差调整单元和所述待估参数求解单元，以对所述待估参数进行迭代求解，直至前后两次迭代求解得到的待估参数之间的差值小于预设阈值为止；周跳确定单元，用于根据迭代结束后求得的待估参数，利用所述历元间差分观测方程确定GNSS接收机的周跳；周跳修复单元，用于根据预设的周跳阈值，选取周跳异常值并对所述周跳异常值进行修复。本申请实施例提供的一种INS辅助GNSS接收机高可靠周跳探测与修复处理方法及装置，通过对历元间差分观测方程中的待估参数进行迭代求解，从而能够获取精度较高的待估参数。进而可以通过所述历元间差分观测方程，利用观测值残差准确地反映周跳的变化，从而提高了周跳探测的精度。参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1为本申请实施例提供的一种INS辅助GNSS接收机高可靠周跳探测与修复处理方法流程图；图2为本申请实施例提供的一种INS辅助GNSS接收机高可靠周跳探测与修复装置功能模块图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本申请保护的范围。图1为本申请实施例提供的一种INS辅助GNSS接收机高可靠周跳探测与修复处理方法流程图。虽然下文描述流程包括以特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些过程可以包括更多或更少的操作，这些操作可以顺序执行或并行执行(例如使用并行处理器或多线程环境)。如图1所示，所述方法可以包括：S1：利用INS短时输出高精度导航定位信息，以确保所述前一历元位置与所述下一历元位置之间的差值满足预设精度；S2：建立历元间差分观测方程。在本申请实施例中，可以建立单频载波历元间差分观测方程，具体如下所示：其中，表示两个历元间的观测值残差，ρ表示两个历元间的星地几何距离的变化值，Cδt表示两个历元间卫星钟差的变化值，λ表示载波的波长，ΔN表示周跳，δρiono表示两个历元间电离层误差的变化值，X表示待估参数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种INS辅助GNSS接收机高可靠周跳探测与修复处理方法，其特征在于，包括：S1：利用INS短时输出高精度导航定位信息，以确保所述前一历元位置与所述下一历元位置之间的差值满足预设精度；S2：建立历元间差分观测方程；S3：根据预设的选权迭代策略中的权函数，调整所述历元间差分观测方程中的观测值残差；S4：根据调整后的所述观测值残差，求解所述历元间差分观测方程中的待估参数；S5：重复步骤S2和S3对所述待估参数进行迭代求解，直至前后两次迭代求解得到的待估参数之间的差值小于预设阈值为止；S6：根据迭代结束后求得的待估参数，利用所述历元间差分观测方程确定GNSS接收机的周跳；S7：根据预设的周跳阈值，选取周跳异常值并对所述周跳异常值进行修复。

【技术特征摘要】
1.一种INS辅助GNSS接收机高可靠周跳探测与修复处理方法，其特征在于，包括：S1：利用INS短时输出高精度导航定位信息，以确保所述前一历元位置与所述下一历元位置之间的差值满足预设精度；S2：建立历元间差分观测方程；S3：根据预设的选权迭代策略中的权函数，调整所述历元间差分观测方程中的观测值残差；S4：根据调整后的所述观测值残差，求解所述历元间差分观测方程中的待估参数；S5：重复步骤S2和S3对所述待估参数进行迭代求解，直至前后两次迭代求解得到的待估参数之间的差值小于预设阈值为止；S6：根据迭代结束后求得的待估参数，利用所述历元间差分观测方程确定GNSS接收机的周跳；S7：根据预设的周跳阈值，选取周跳异常值并对所述周跳异常值进行修复。2.如权利要求1所述的一种INS辅助GNSS接收机高可靠周跳探测与修复处理方法，其特征在于，利用INS短时输出高精度导航定位信息，以确保所述前一历元位置与所述下一历元位置之间的差值满足预设精度，具体包括：利用INS短时输出高精度信息，基于前一历元位置及对下一历元位置进行积分外推，完成短时米级定位、厘米级测速；根据定位和测速的结果，基于前一历元GNSS接收机位置、速度，积分外推下一历元接收机位置，以确保所述前一历元位置与所述下一历元位置之间的差值满足预设精度。3.如权利要求1所述的一种INS辅助GNSS接收机高可靠周跳探测与修复处理方法，其特征在于，按照下述公式建立历元间差分观测方程：其中，表示两个历元间的观测值残差，ρ表示两个历元间的星地几何距离的变化值，Cδt表示两个历元间卫星钟差的变化值，λ表示载波的波长，ΔN表示周跳，δρiono表示两个历元间电离层误差的变化值，X表示待估参数。4.如权利要求1所述的一种INS辅助GNSS接收机高可靠周跳探测与修复处理方法，其特征在于，所述预设的选权迭代策略中的权函数具体为：

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡仁澜，刘翔，周闪，李东俊，
申请(专利权)人：航天恒星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11