【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星导航，具体涉及一种复杂环境下gnss观测值多粗差处理方法。
技术介绍
1、全球导航卫星系统（global navigation satellite system，gnss）技术是获取物体三维坐标的重要手段之一，已广泛应用于导航、形变监测等领域。然而，在复杂环境中gnss观测数据容易受到周围环境遮挡、衍射、反射的影响，导致观测数据中不可避免的含有一些粗差，严重影响定位结果的精度与可靠性。常见的粗差处理方法有利用假设检验来探测并定位到粗差的处理方法和基于稳健估计的合理定权的粗差处理方法，这些粗差处理方法大多基于观测数据中仅存在一个粗差的假设。随着gnss卫星数目的增加及gnss应用的深化，复杂环境下的gnss观测数据中存在多粗差的概率不可忽视，由于观测数据之间的相互影响，传统粗差处理方法难以保证粗差处理结果的稳定性，导致定位结果可靠性较差，严重限制了gnss的应用场景。
2、综上所述，本申请提出一种复杂环境下gnss观测值多粗差处理方法，以解决现有技术中存在的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种复杂环境下gnss观测值多粗差处理方法，具体技术方案如下：
2、一种复杂环境下gnss观测值多粗差处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
3、步骤s1、根据gnss获得的观测数据和卫星星历，利用最小二乘估计算法获得接收机坐标及接收机钟差待估参数的近似值；
4、步骤s2、利用步骤s1中得到的待估参数的近似值获取后验
5、步骤s3、利用步骤s2中得到的三维残差数据筛选子集；
6、步骤s4、利用步骤s3中筛选出的子集计算新的待估参数近似值及新的后验残差，并将新的后验残差投射到三维方向，得到新的三维残差；
7、步骤s5、利用步骤s4中得到的新的三维残差重新筛选子集；
8、步骤s6、迭代搜索，重复步骤s4和s5，直到子集不发生变化；
9、步骤s7、输出处理粗差后的待估参数的参数估计值。
10、进一步的，步骤s1中获得接收机坐标及接收机钟差待估参数的近似值的具体步骤为：
11、采用gnss单点定位算法，使用伪距观测值进行定位，待估参数和观测数据之间的函数关系表达式为：
12、1）；
13、其中，为伪距观测值，为卫星与接收机的几何距离，为光速，为接收机钟差改正，为卫星钟差改正，为电离层误差改正，为对流层误差改正，为残余误差；
14、在接收机的初始坐标处进行线性化，得到函数模型为：
15、2）；
16、其中，矩阵为线性化后对应的行列待估参数的系数矩阵，为观测值的个数，为参与解算的卫星系统个数，矩阵前3列为待估参数中的三维位置参数对应的系数矩阵，后列为个gnss卫星系统对应接收机钟差的系数矩阵；矩阵为行1列的待估参数的初始值，为接收机坐标的初始值，为每个系统的接收机钟差初始值；矩阵为维观测量，为矩阵中对应卫星的观测量，为对应卫星与接收机初始坐标的坐标差，，矩阵为对应的残差；
17、获得每颗卫星观测值的先验方差，具体的，假设单点定位中各颗卫星间互不相关，利用高度角随机模型构建先验方差矩阵，矩阵为对角阵，对角阵元素的确定方法为，其中为固定值，为当前卫星的先验方差，为当前卫星的高度角；
18、基于加权最小二乘估计算法得到待估参数的改正数及待估参数的近似值：
19、3）。
20、进一步的，步骤s2具体为，将步骤s1中计算得到的待估参数的近似值回代到公式2）中，得到后验残差矩阵：
21、4）；
22、利用卫星高度角及方位角信息，将后验残差投射到三维方向，得到三维残差：
23、5）；
24、式5）中，分别为当前卫星在高程方向、东方向、北方向的后验残差；为后验残差矩阵中的当前卫星对应的残差；分别为当前卫星的高度角和方位角。
25、进一步的，步骤s3具体为：利用步骤s2中得到的三维残差，对每一颗卫星进行筛选，统计每颗卫星三维残差距离近似坐标的几何距离，统计小于初始阈值的卫星集合；若卫星集合大小小于最小样本数，则将阈值放大1.5倍，直到样本满足要求。
26、进一步的，步骤s4具体为：利用步骤s3筛选出来的卫星子集计算新的待估参数近似值：
27、6）；
28、式6）中，分别为第个子集对应的系数矩阵、方差矩阵和常数项；为新的待估参数改正数；将新的待估参数近似值回代到公式2）中，得到新的后验残差矩阵：
29、7）；
30、利用卫星的高度角及方位角信息，将新的后验残差投射到三维方向，得到新的三维残差：
31、8）。
32、进一步的，步骤s5具体为：利用步骤s4中的解算信息和先验方差矩阵，为每颗卫星计算残差阈值，重新搜索获取新的子集，具体为：
33、在公式6）的基础上，计算待估参数改正数的后验方差及后验单位权中误差：
34、9）；
35、式9）中，为参与解算的子集的大小，为对应参与解算的卫星子集的后验残差；结合矩阵中对应卫星的方差，得到对应卫星的阈值：
36、10）；
37、式10）中，为矩阵中对应卫星的先验方差；
38、利用阈值、卫星高度角及方位角信息，构建不同三维方向的阈值：
39、11）；
40、式11）中，分别为高程方向、东方向、北方向的阈值，为针对gnss高程方向精度较差而设置的放大系数；
41、判断阈值跟后验残差的关系，当三维方向后验残差均小于阈值时，将对应卫星视作子集内的卫星，其余视作子集外的卫星。
42、进一步的，步骤s7具体为：
43、将步骤s6中得到的子集内的卫星视为不含有粗差的卫星，对于子集外的卫星视为含有粗差的数据，为避免因剔除过多卫星导致卫星空间分布不佳，定位结果差的问题，利用iggiii权函数对含有粗差的卫星观测数据进行降权处理，
44、iggiii降权函数表示为：
45、12）；
46、其中，为卫星对应的残差，为标准差，为调节系数；剔除权重为0的卫星的观测数据，此时每颗卫星处理粗差后的方差为，处理粗差后的系数矩阵为、方差矩阵为、常数项为，代入公式3），得到处理粗差后的待估参数改正数及最终的参数估计值：
47、13）。
48、应用本专利技术的技术方案，具有以下有益效果：
49、本专利技术提供的复杂环境下gnss观测值多粗差处理方法，利用后验残差选取部分卫星构建卫星子集，通过迭代、更新（重复步骤s4和s5），利用子集计算识别粗差，有效避免先验位置偏差导致粗差识别错误带来的问题，最后针对含有粗差的观测值进行降权处理，克服了传统方法计算量大、多粗差识别不准确、复杂场景定位结果不可靠的缺点，通过本方法剔除本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种复杂环境下GNSS观测值多粗差处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的复杂环境下GNSS观测值多粗差处理方法，其特征在于，步骤S1中获得接收机坐标及接收机钟差待估参数的近似值的具体步骤为：
3.根据权利要求2所述的复杂环境下GNSS观测值多粗差处理方法，其特征在于，步骤S2具体为，将步骤S1中计算得到的待估参数的近似值回代到公式2）中，得到后验残差矩阵：
4.根据权利要求3所述的复杂环境下GNSS观测值多粗差处理方法，其特征在于，步骤S3具体为：利用步骤S2中得到的三维残差，对每一颗卫星进行筛选，统计每颗卫星三维残差距离近似坐标的几何距离，统计小于初始阈值的卫星集合；若卫星集合大小小于最小样本数，则将阈值放大1.5倍，直到样本满足要求。
5.根据权利要求4所述的复杂环境下GNSS观测值多粗差处理方法，其特征在于，步骤S4具体为：利用步骤S3筛选出来的卫星子集计算新的待估参数近似值：
6.根据权利要求5所述的复杂环境下GNSS观测值多粗差处理方法，其特征在于，步骤S5具体为：利用步骤S4中的解
7.根据权利要求6所述的复杂环境下GNSS观测值多粗差处理方法，其特征在于，步骤S7具体为：
...【技术特征摘要】
1.一种复杂环境下gnss观测值多粗差处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的复杂环境下gnss观测值多粗差处理方法，其特征在于，步骤s1中获得接收机坐标及接收机钟差待估参数的近似值的具体步骤为：
3.根据权利要求2所述的复杂环境下gnss观测值多粗差处理方法，其特征在于，步骤s2具体为，将步骤s1中计算得到的待估参数的近似值回代到公式2）中，得到后验残差矩阵：
4.根据权利要求3所述的复杂环境下gnss观测值多粗差处理方法，其特征在于，步骤s3具体为：利用步骤s2中得到的三维残差，对每一颗卫星进行筛选，统计每颗卫星三维残差...
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