本发明专利技术提供了用于基于卫星的定位系统的相位模糊度求解方法。本发明专利技术涉及一种基于卫星的定位系统，在该系统中发射器（２）至少以Ｎ（Ｎ≥３）个载波频率（３，４，５）发射电磁辐射。为了求解所述基于卫星的定位系统的相位模糊度，由接收器（１）接收该电磁辐射，根据所接收的辐射，推导出Ｋ个伪路径（３ａ，４ａ，５ａ，６ａ）和Ｌ个载波相位（３ｂ，４ｂ，５ｂ，６ｂ），尤其推导出至少两个伪路径（３ａ，５ａ）和至少两个载波相位（３ｂ，４ｂ），作为Ｍ个距离数据，其中Ｍ＝Ｋ＋Ｌ。为了确定位置，根据最多Ｍ（Ｍ≤２Ｎ－１）个距离数据的线性组合来推导整数相位模糊度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1所述的以及一种根据权利要求11所述的对应计算机程序产品。 根据本专利技术的概念基础在于，并非总是通过针对存在或可被评价的所有载波频率测量伪路径和载波相位二者，或者利用所述伪路径和所述载波相位二者进行求解，来求解或确定相位模糊度。这在某些情况下是有利的，例如，可以获得其上未调制有码的相位的情况，或通过调制叠加了码但是该码对于伪路径测量不可用的情况。例如由于必需的许可费用，还可能希望不将码用于伪路径测量。此外，利用特定码而不是借助其它码，可以更精确地进行伪路径测量。使用所选载波频率的伪路径和载波相位，从而放弃了至此所需的两个距离数据的彼此关联以及与相应载波频率的关联。在N(N≥3)个载波频率(即，至少一个第一、第二和第三载波频率)的通式中，根据接收到的辐射，从K个伪路径和L个载波频率以M＝K+L来推导M个距离数据，因此使用不多于M(M≤2N-1)个距离数据。 在三个载波频率的情况下，这意味着载波相位的两个频率与测得伪路径的至少一个另外的频率的组合。用于伪路径确定的一个或两个频率可以不同于用于载波相位测量的频率。 该方法例如允许实现以下各种优点 ·可以对例如因为不存在编码或无法对编码进行评价所以未测量伪路径或伪路径不可测的频率执行载波相位测量。 ·可以将伪路径测量(其测量的固有精度显著较高)的组合作为该系统的结果。 ·可以与伪路径组合，由于借助载波相位测量进行平滑处理，所以使其精度高于其它频率下的精度。这例如对于消除循环误差具有积极效果。因此，可以利用载波相位测量使伪路径平滑，该载波相位测量不与用于求解等式系的载波相位相对应。 在现有技术中描述了使用两个相位路径或伪路径的线性组合方法。可以明确地使用线性组合(如在Wubbena，Gerhard“GPS Carrier Phasesand Clock Modeling”以及Groten，E.and Strauss，R.，“GPS-TechniquesApplied to Geodesy and Surveying”Springer Verlag，Heidleberg，ISBN354050267X，1988中所描述的)，或者可以隐含地(即，与其它步骤相结合地或在其它步骤之后)使用线性组合(如在Euler，Hans-Jurgen and Goad，Clyde.，“On optimal filtering of GPS dual frequency observations withoutusing orbit information”，Bulletin Geodesique(1991)65，pages 130-143中所描述的)。 随着GPS的现代化，将来可获得具有载波相位并且还可能进行编码的第三波长。根据本专利技术，可以将明确或隐含的方法用于第一与第三载波相位或第二与第三载波相位的组合以及相应的伪路径测量。新的欧洲卫星系统GALILEO将同样以两个以上的频率发射信号。对于俄罗斯的GLONASS，也存在相似的方案。 为了能够改善伪路径测量的精度，还可以对伪路径进行平滑处理。为此，使用伪路径与相位路径的差 其中 只要载波相位以及度量附属物(相位路径)不受循环误差的影响，通过简单计算平均值就可以减少差的测量噪声，因而减少伪路径的测量噪声。例如，在信号频率接收器(即，只能以相同的频率测量载波相位和伪路径)的情况下，使用该方法。然而，作为时间的函数的电离层变化和由于散射而导致的对相位路径和伪路径的影响的不同符号对于平均时间间隔的长度构成障碍。通常，尝试进行滤波不长于1分钟。 然而，为了实现对伪路径的无发散(divergence-free)平滑处理，可以根据本专利技术来形成载波相位测量的任意期望的线性组合，其变化精确地对应于伪路径的变化，这意味着反转了电离层影响的色散相关符号。所使用的载波相位频率中的任一个都不需要与要进行平滑的伪路径的频率一致。于是，载波相位和伪路径之间的简单差分基本上仅包含伪路径的噪声项。可以在时间上对该噪声项进行平均化，并且通过回代而获得平滑后的伪路径。 通过为两个相位路径适当地选择因子，可以产生这样的线性组合，该线性组合的作为时间的函数的变化对应于一个选定的伪路径。为了使伪路径平滑，在对三个或更多个载波频率进行测量的情况下，可以根据其频率不对应于要进行平滑的伪路径的载波相位，旋转电离层项的符号来形成经修改的相位路径。这在与要进行平滑的伪路径具有相同频率的载波相位具有循环误差的情况下具有优点。在这种情况下，不可避免地必须对所述平均化进行重新初始化。 例如，可以根据下式来描述线性组合 其中，φ1和φ2分别表示与第一或第二载波频率相配的相位路径，F(φ1，φ2)表示相位路径的线性组合，G(N1，N2)表示相位模糊度的线性组合，并且εφi*表示线性组合的噪声项。 可以根据下式来计算线性组合和与第三或另外的载波频率相配的至少一个伪路径之间的差 其中，Rk是第三或另外的载波频率的伪路径，而εRk是相配的噪声项。 与上述方法相比，因为在等式的右侧没有依赖于时间的变量，所以原则上可以将用于平滑的时间间隔选择为任意长。 可以通过如下公式表示适当的因子γ*和δ*，所述因子γ*和δ*用于通过旋转与第三载波频率f3相配的伪路径的符号来生成针对第一载波频率f1和第二载波频率f2的相位测量的相位组合解 使φIono1＝φ1γ*-φ2δ*(9) 并且 由此得出，第三载波频率的经修改的相位路径是根据下式的相位路径组合 其中，可将该式如下完整地写出 以及 基于等式(7)，因此可以将下式表述为相位模糊度的线性组合 该表达式具有预期的对于时间相关变化的基本无关性。 在通过示例以具体形式表示的应用中，载波频率f1和f2可以对应于GPS频率L1和L2，并且第三载波频率可以对应于GPS频率L5。 以下将参照在附图中示意性地示出的工作实施例，纯粹通过示例更详细地描述根据本专利技术的相位模糊度求解方法。 附图说明 具体地说， 图1示出了借助根据现有技术的全球定位系统进行位置确定的说明图； 图2示出了根据现有技术通过使用两个载波频率来直接求解相位模糊度的位置确定的示意图； 图3示出了根据本专利技术的利用三个载波频率的方法的第一工作实施例的示意图；以及 图4示出了根据本专利技术的利用四个载波频率的方法的第二工作实施例的示意图。 具体实施例方式 图1说明了利用根据现有技术的全球定位系统的位置确定。全球、基于卫星的定位系统的接收单元1接收由作为发送单元的卫星2发射的电磁辐射S，并针对其固有性质(例如，载波相位)和通过调制而叠加的性质(例如，代码)进行评价。通常，为了足够精确的位置确定，需要至少四个卫星2的视线或接收信号。 为了校正各种误差或影响(例如，卫星2和接收单元1之间的电离层延迟或时钟差异)，通常针对两个变量来评价至少两个载波频率。图2示意性示出了根据现有技术的使用两个载波频率直接求解相位模糊度的这种应用。这里，接收单元1对第一载波频率3以及第二载波频率4的信号或它们的相配波长进行分析。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于基于卫星的定位系统的相位模糊度求解方法，该方法至少包括： ⊙发送单元（２），该发送单元（２）发送具有Ｎ个载波频率的电磁辐射（Ｓ），所述Ｎ个载波频率至少具有： －一个第一载波频率（３）， －一个第二载波频率（４）以及 －一个第三载波频率（５）， －其中，Ｎ≥３， ⊙通过接收单元（１）接收所述电磁辐射（Ｓ）， ⊙根据所接收的电磁辐射（Ｓ），推导出Ｋ个伪路径（３ａ，４ａ，５ａ，６ａ）和Ｌ个载波相位（３ｂ，４ｂ，５ｂ，６ｂ），作为Ｍ个距离数据，其中Ｍ＝Ｋ＋Ｌ， 根据所述载波相位（３ｂ，４ｂ，５ｂ，６ｂ）和所述伪路径（３ａ，４ａ，５ａ，６ａ）的线性组合来确定整数相位模糊度，以进行位置确定， 所述方法的特征在于，使用不多于Ｍ个距离数据进行所述推导，其中Ｍ≤２Ｎ－１。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯于尔根奥伊勒，
申请(专利权)人：莱卡地球系统公开股份有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]
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