模糊度固定方法及其系统技术方案

本申请涉及定位技术领域，公开了一种模糊度固定方法以及系统。采用伪距和载波观测值构建无电离层组合观测值并进行滤波得到无电离层组合模糊度；对非组合的伪距和载波观测值进行滤波得到非组合模糊度，并以无电离层组合模糊度作为虚拟模糊度观测值对非组合模糊度进行单差约束；对无电离层组合观测值滤波的浮点解进行单差模糊度固定并从固定的单差模糊度中获取单差电离层估计值；以单差电离层估计值作为虚拟电离层观测值对非组合观测值滤波的浮点解进行单差约束，然后对非组合观测值滤波的浮点解进行单差模糊度固定。本申请可以不需需额外辅助信息，也不需要采用多个观测值频点组合，实现精密单点定位的模糊度快速固定。实现精密单点定位的模糊度快速固定。实现精密单点定位的模糊度快速固定。

【技术实现步骤摘要】
模糊度固定方法及其系统


[0001]本申请涉及定位
，特别涉及一种模糊度固定方法及其系统。

技术介绍

[0002]精密单点定位(Precise Point Psitioning，PPP)通过接收服务端播发的轨道、钟差、伪距载波硬件偏差改正数，采用双频观测值可在收敛约10分钟后实现实时厘米级的定位精度，采用一定的多频观测值组合可在5分钟内实现更快速的收敛固定，且该技术没有区域限制，在全球范围内定位精度均匀，因此在测量测绘、航海、航空等领域得到了广泛的应用，但在实际应用中，精密单点定位收敛时间仍然较慢，使得其在部分要求快速收敛固定领域的应用受到限制，因此，开展对于精密单点定位快速收敛固定的研究非常必要。
[0003]当前关于精密单点定位模糊度固定(Precise Point Psitioning Ambiguity Resolution，PPPAR)的快速收敛固定的方案主要分为两大类，第一种是通过输入外部辅助信息(例如，对流层、电离层、位置等)来约束相关参数，进而实现模糊度快速固定；第二种是采用多种不同观测值频率组合实现模糊度快速固定。
[0004]现有星基终端模糊度快速固定解决方案中，第一种通过输入外部辅助信息的方案会增加额外成本(例如，如果使用额外电离层对流层信息，则服务端需要在一定区域内通过布设大量基准站进行大气建模，并将这些大气信息播发给用户)，且仅能覆盖部分区域；第二种通过采用多种不同观测值频率组合的方案，对硬件设备有较高要求，对于不满足相关频点(仅有双频数据)组合的硬件设备则无法满足。<br/>
技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种模糊度固定方法及其系统，可以不需需额外辅助信息，也不需要采用多个观测值频点组合，实现精密单点定位的模糊度快速固定。
[0006]本申请公开了一种模糊度固定方法，包括：
[0007]采用伪距和载波观测值构建无电离层组合观测值并进行滤波得到无电离层组合模糊度；
[0008]对非组合的所述伪距和载波观测值进行滤波得到非组合模糊度，并以所述无电离层组合模糊度作为虚拟模糊度观测值对所述非组合模糊度进行单差约束；
[0009]对所述无电离层组合观测值滤波的浮点解进行单差模糊度固定并从固定的单差模糊度中获取单差电离层估计值；以及
[0010]以所述单差电离层估计值作为虚拟电离层观测值对所述非组合观测值滤波的浮点解进行单差约束，然后对所述非组合观测值滤波的浮点解进行单差模糊度固定。
[0011]在一个优选例中，所述无电离层组合观测值的伪距和载波观测值分别为：
[0012][0013]其中，及分别表示历元t伪距及载波观测值，f表示频点，C1及C2为组合系数，f1及f2分别表示第一频点和第二频点；
[0014]其中，
[0015]表示卫星位置距接收机的集合距离，t
r,sys
表示接收机钟差，c表示光速，t
s
表示卫星钟差，表示对流层映射函数，T
z
表示对流层湿延迟，表示电离层延迟，表示电离层系数，b
r,f
及分别表示卫星及接收机端的伪距硬件延迟，B
r,f
及分别表示卫星及接收机端的载波硬件延迟，表示载波整周模糊度，w表示相位缠绕改正，及分别表示伪距及载波的噪声，λ
f
表示频点f的波长。
[0016]在一个优选例中，所述无电离层组合观测值的伪距和载波观测值不包括电离层延迟。
[0017]在一个优选例中，所述以所述无电离层组合模糊度作为虚拟模糊度观测值对所述非组合模糊度进行单差约束，进一步包括，按如下方程进行约束：
[0018][0019]其中，表示卫星S1及S2的无电离层组合模糊度参数单差估计值，及分别表示所述卫星S1及S2的非组合模糊度中第一频点及第二频点对应的载波模糊度参数单差估计值，ε
φ
表示虚拟模糊度观测值的噪声。
[0020]在一个优选例中，所述单差电离层估计值为其中，其中，其中，及分别表示第一频点及第二频点对应的卫星S1及S2非组合的单差载波观测值，λ1及λ2分别表示第一频点和第二频点的波长，N1及N2分别表示载波整周模糊度，及分别表示第一频点及第二频点对应的卫星S1及S2非组合的单差载波硬件延迟，w表示相位缠绕改正。
[0021]在一个优选例中，所述以所述单差电离层估计值作为虚拟电离层观测值对所述非组合观测值滤波的浮点解进行单差约束，进一步包括，按如下方程进行约束：
[0022]其中，及分别表示对接收到所述卫星S1和S2的非组合的所述伪距和载波观测值进行滤波估计的电离层参数估计值，ε
ion
表示虚拟电离层观测值的噪声。
[0023]在一个优选例中，采用伪距和载波观测值构建无电离层组合观测值的步骤之前，还包括：获取伪距和载波观测值、广播星历以及差分改正数，并对所述伪距和载波观测值进行预处理，所述预处理包括卫星位置计算、周跳探测和数据质量控制。
[0024]本申请公开了一种模糊度固定系统，包括：
[0025]无电离层组合滤波单元，用于采用伪距和载波观测值构建无电离层组合观测值并进行滤波得到无电离层组合模糊度；
[0026]非组合滤波单元，用于对非组合的所述伪距和载波观测值进行滤波得到非组合模糊度，并以所述无电离层组合模糊度作为虚拟模糊度观测值对所述非组合模糊度进行单差约束；
[0027]无电离层组合模糊度固定单元，用于对所述无电离层组合观测值滤波的浮点解进行单差模糊度固定并从固定的单差模糊度中获取单差电离层估计值；以及
[0028]非组合模糊度固定单元，用于以所述单差电离层估计值作为虚拟电离层观测值对所述非组合观测值滤波的浮点解进行单差约束，然后对所述非组合观测值滤波的浮点解进行单差模糊度固定。
[0029]本申请公开了一种模糊度固定系统，包括：
[0030]存储器，用于存储计算机可执行指令；以及，
[0031]处理器，与所述存储器耦合，用于在执行所述计算机可执行指令时实现如前文描述的方法中的步骤。
[0032]本申请还公开了一种计算机可读存储介质所述计算机可读存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器执行时实现如前文描述的方法中的步骤。
[0033]本申请实施方式中，采用无电离层及非组合融合处理模式，以无电离层模糊度固定信息作为先验信息来加快非组合模糊度固定，进而实现最优解，本申请可以不需要额外辅助信息，也不需要采用多个观测值频点组合。
[0034]本申请的说明书中记载了大量的技术特征，分布在各个技术方案中，如果要罗列出本申请所有可能的技术特征的组合(即技术方案)的话，会使得说明书过于冗长。为了避免这个问题，本申请上述
技术实现思路
中公开的各个技术特征、在下文各个实施方式和例子中公开的各技术特征、以及附图中公开的各个技术特征，都可以自由地互相组合，从而构成各种新的技术方案(这些技术方案均应该视为在本说明书中已经记载本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模糊度固定方法，其特征在于，包括：采用伪距和载波观测值构建无电离层组合观测值并进行滤波得到无电离层组合模糊度；对非组合的所述伪距和载波观测值进行滤波得到非组合模糊度，并以所述无电离层组合模糊度作为虚拟模糊度观测值对所述非组合模糊度进行单差约束；对所述无电离层组合观测值滤波的浮点解进行单差模糊度固定并从固定的单差模糊度中获取单差电离层估计值；以及以所述单差电离层估计值作为虚拟电离层观测值对所述非组合观测值滤波的浮点解进行单差约束，然后对所述非组合观测值滤波的浮点解进行单差模糊度固定。2.根据权利要求1所述的模糊度固定方法，其特征在于，所述无电离层组合观测值的伪距和载波观测值分别为：其中，及分别表示历元t伪距及载波观测值，f表示频点，C1及C2为组合系数，f1及f2分别表示第一频点和第二频点；其中，其中，表示卫星位置距接收机的集合距离，t
r,sys
表示接收机钟差，c表示光速，t
s
表示卫星钟差，表示对流层映射函数，T
z
表示对流层湿延迟，表示电离层延迟，表示电离层系数，b
r,f
及分别表示卫星及接收机端的伪距硬件延迟，B
r,f
及分别表示卫星及接收机端的载波硬件延迟，表示载波整周模糊度，w表示相位缠绕改正，及分别表示伪距及载波的噪声，λ
f
表示频点f的波长。3.根据权利要求1所述的模糊度固定方法，其特征在于，所述无电离层组合观测值的伪距和载波观测值不包括电离层延迟。4.根据权利要求1所述的模糊度固定方法，其特征在于，所述以所述无电离层组合模糊度作为虚拟模糊度观测值对所述非组合模糊度进行单差约束，进一步包括，按如下方程进行约束：其中，表示卫星S1及S2的无电离层组合模糊度参数单差估计值，及分别表示所述卫星S1及S2的非组合模糊度中第一频点及第二频点对应的载波模糊度参数单差估计值，ε
φ
表示虚拟模糊度观测值的噪声。5.根据权利要求1所述的模糊度固定方法，其特征在于，所述单差电离层估计值为
其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓磊，王伟，徐坤，邱模波，
申请(专利权)人：千寻位置网络浙江有限公司，
类型：发明
国别省市：