【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星导航领域，具体而言，涉及一种全球导航卫星系统(globalnavigation satellite system，gnss)的载波相位周跳检测方法及装置。
技术介绍
1、gnss是指由多颗卫星组成的系统，用于提供全球范围内的定位、导航和定时服务。载波相位观测值是指在gnss测量体制中用来衡量载波相位变化的数值，通常以周数的形式表示，是gnss高精密定位服务的重要参数。
2、gnss用户可使用单频接收机、双频接收机或多频接收机接收解调gnss的卫星信号，获取其中的伪距、载波相位测量值，进而确定用户相对于gnss卫星的距离。在载波相位测量的过程中，经常由于卫星信号的失锁而导致载波相位整周计数的跳变或中断，即为周跳。正确地探测并恢复周跳，是载波相位测量中非常重要且必须解决的问题之一。此时要应进行载波相位周跳探测，采用一系列算法和技术检测载波相位周跳的大小和发生的时刻，并采取相应的措施来修复跳变。
3、gnss单频接收机多用于地月空间探索卫星的自主导航。然而适用于单频接收机的载波相位周跳检测方法较少，其中一种较优的检测方法是基于残差和估值的卡尔曼滤波法，卡尔曼滤波法采用高阶状态模型拟合载波相位观测值的变化，对载波观测值进行预测，同时采用真实的载波观测值对其进行测量更新，通过预报残差是否超过阈值判断是否存在周跳，具有效率高、适合实时处理和计算机运算的优点，但是具有一定缺陷，其中最为突出的是在出现粗差之后，滤波收敛速度较慢，影响载波相位周跳探测的精度。尤其在处理弧段较短、粗差较多的gnss数据时，上
4、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种全球导航卫星系统的载波相位周跳检测方法及装置，以解决单频载波相位周跳探测中数据收敛速度较慢、周跳检测结果精度低的技术问题。
2、根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种全球导航卫星系统的载波相位周跳检测方法，包括：获取全球导航卫星系统的载波相位观测值；利用抗差卡尔曼滤波对载波相位观测值进行滤波处理，得到周跳探测量，其中，周跳探测量表示载波相位观测值在不同历元对应的滤波残差值；对周跳探测量进行粗差检测，得到粗差检测结果，其中，粗差用于表示周跳探测量中偏离值大于预设偏离值的残差值，粗差检测结果用于表示周跳探测量中是否出现粗差；基于粗差检测结果对周跳探测量进行周跳检测，得到周跳检测结果，其中，周跳用于表示整周计数的跳变或中断，周跳检测结果用于表示周跳探测量中是否出现周跳。
3、可选地，基于粗差检测结果对周跳探测量进行周跳检测，得到周跳检测结果，包括：若粗差检测结果表示周跳探测量中出现粗差，剔除周跳探测量中的粗差，得到目标周跳探测量，并对目标周跳探测量进行周跳检测，得到周跳检测结果；若粗差检测结果表示周跳探测量中未出现粗差，对周跳探测量进行周跳检测，得到周跳检测结果。
4、可选地，剔除周跳探测量中的粗差，得到目标周跳探测量，包括：剔除周跳探测量中的粗差，得到中间周跳探测量；将中间周跳探测量滤波回退至预设历元，得到目标载波相位观测值；利用抗差卡尔曼滤波对目标载波相位观测值进行滤波处理，得到目标周跳探测量。
5、可选地，对周跳探测量进行周跳检测，得到周跳检测结果，包括：若周跳探测量中的第一残差值大于预设阈值、第二残差值大于预设阈值，且周跳探测量中第三残差值小于预设阈值，确定周跳检测结果为周跳探测量出现周跳，其中，第一残差值为第一历元对应的残差值，第二残差值为第二历元对应的残差值，第三残差值为第三历元对应的残差值，第二历元小于第一历元，第一历元小于第三历元；若第一残差值小于或等于预设阈值，或，第二残差值小于或等于预设阈值，或，第三残差值大于或等于预设阈值，确定周跳检测结果为周跳探测量未出现周跳。
6、可选地，对周跳探测量进行粗差检测，得到粗差检测结果，包括：若第一残差值大于预设阈值、第三残差值大于预设阈值，且第一残差值和第三残差值的第一差值小于预设值，确定粗差检测结果为周跳探测量出现粗差；若第一残差值小于或等于预设阈值，或，第三残差值小于或等于预设阈值，或，第一差值大于或等于预设值，确定粗差检测结果为周跳探测量未出现粗差。
7、可选地，该方法还包括：若周跳检测结果表示周跳探测量中出现周跳，记录周跳的位置和周跳对应的残差值。
8、可选地，获取全球导航卫星系统的载波相位观测值，包括：利用全球导航卫星系统对用户到卫星距离进行观测，得到的初始载波相位观测值；确定初始载波相位观测值的一阶差分值为载波相位观测值。
9、根据本专利技术实施例的另一个方面，提供了一种全球导航卫星系统的载波相位周跳检测装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取全球导航卫星系统的载波相位观测值；滤波模块，用于利用抗差卡尔曼滤波对载波相位观测值进行滤波处理，得到周跳探测量，其中，周跳探测量用于表示载波相位观测值在不同历元对应的残差值；粗差检测模块，用于对周跳探测量进行粗差检测，得到粗差检测结果，其中，粗差检测结果用于表示周跳探测量中是否出现粗差，粗差用于表示周跳探测量中偏离值大于预设偏离值的残差值；周跳检测模块，用于基于粗差检测结果对周跳探测量进行周跳检测，得到周跳检测结果，其中，周跳检测结果用于表示周跳探测量中是否出现周跳，周跳用于表示整周计数的跳变或中断。
10、根据本专利技术实施例的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制所在设备的处理器中执行上述的全球导航卫星系统的载波相位周跳检测方法。
11、根据本专利技术实施例的第四方面，提供了一种电子设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器执行上述的全球导航卫星系统的载波相位周跳检测方法。
12、在本专利技术实施例中，利用抗差卡尔曼滤波对载波相位观测值进行滤波处理，得到周跳探测量，其中，周跳探测量用于表示载波相位观测值在不同历元对应的残差值；对周跳探测量进行粗差检测，得到粗差检测结果，其中，粗差检测结果用于表示周跳探测量中是否出现粗差，粗差用于表示周跳探测量中偏离值大于预设偏离值的残差值；基于粗差检测结果对周跳探测量进行周跳检测，得到周跳检测结果，其中，周跳检测结果用于表示周跳探测量中是否出现周跳，周跳用于表示整周计数的跳变或中断，通过根据粗差检测结果对粗差进行剔除处理，然后再对剔除粗差后的周跳探测量进行周跳检测，达到了降低粗差对周跳探测中数据收敛速度的影响的目的，从而实现了提高载波相位周跳探测中的数据收敛速度、提高周跳检测结果的精度的技术效果，进而解决了单频载波相位周跳探测中数据收敛速度较慢、周跳检测结果精度低的技术问题。
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1.一种全球导航卫星系统的载波相位周跳检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述粗差检测结果对所述周跳探测量进行周跳检测，得到周跳检测结果，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，剔除所述周跳探测量中的所述粗差，得到目标周跳探测量，包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述周跳探测量进行周跳检测，得到周跳检测结果，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述周跳探测量进行粗差检测，得到粗差检测结果，包括：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，获取全球导航卫星系统的载波相位观测值，包括：
8.一种全球导航卫星系统的载波相位周跳检测装置，其特征在于，包括：
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所在设备的处理器中执行权利要求1至7中任意一项所述的全球导航卫星系统的载波相位周跳检测方法。<...
【技术特征摘要】
1.一种全球导航卫星系统的载波相位周跳检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述粗差检测结果对所述周跳探测量进行周跳检测，得到周跳检测结果，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，剔除所述周跳探测量中的所述粗差，得到目标周跳探测量，包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述周跳探测量进行周跳检测，得到周跳检测结果，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述周跳探测量进行粗差检测，得到粗差检测结果...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘荟萃，武威，陈明，鞠冰，满海钧，曹建峰，刘莹，谭永政，刘舒莳，
申请(专利权)人：北京航天飞行控制中心，
类型：发明
国别省市：
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