【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星导航领域，特别是一种双频单历元单颗卫星短基线站间单差载波相位整周模糊度计算方法。
技术介绍
1、卫星导航广泛的用于低成本载体的定位定速，当载体使用两天线方案时，卫星导航系统能够基于载波相位差分信息，提供姿态等更为完备的导航信息，同时可以对低成本无人飞行器基于卫星导航的组合导航提供更为充分的观测信息。但在复杂卫星导航环境下，搭载短基线/超短基线布置的双天线卫星导航系统的无人小型飞行器确定整周模糊度时，需要舍弃误差较大的伪距测量信息，同时多径效应随着载体机动突变性的出现与消失。因此无法使用传统方法进行整周模糊度滤波求解。需要提出一种不依赖于多历元信息缓存以及伪距测量信息并能够快速确定当前历元准确站间单差整周模糊度的方法。
2、最早的整周模糊度固定算法的是整数最小二乘法，通过利用载波相位观测值以及站间基线约束出模糊度搜索的范围，但是搜索效率较低。
3、传统的载波相位模糊度固定方法主要通过多历元滤波。teunissen提出的lambd算法通过使用整数变换，降低模糊度间的相关性，来提高解算效率。由于忽略整周模糊度的整数特性，求解浮点解只需要标准最小二乘求解，从而容易计算。但是不足之处在于需要前后历元滤波计算才能获得高可靠性的整周模糊度结果并需要对各时刻数据进行周跳探测。
4、forssell提出的three carrier ambiguity resolution（tcar）算法以及jung等人提出的cascading integer resolution （cir） 算法，通过基于b
5、针对单历元快速模糊度固定的方法，耿江辉等提出了用于precise pointpositioning（ppp）快速单点定位的基于充分利用三频点单历元信息进行模糊度固定的ppp-war，基于三频条件下可用性达到90%以上。而单历元lambd算法，在获得伪距信息的多星几何构型下，能够搜索获得高可靠性的单历元载波相位模糊度。counselman提出的ambiguity function method（afm）算法通过建立目标函数，搜索所有网格点确定模糊度解从而完成模糊度求解。但是上述方法的不足之处在于难以保证可靠的模糊度求解。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种双频单历元单颗卫星短基线站间单差载波相位整周模糊度计算方法，通过将双天线站间单差载波相位信息进行频间差分，消除卫星钟差、电离层及对流层误差以及站间钟差影响，实现可靠的模糊度计算。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种双频单历元单颗卫星短基线站间单差载波相位整周模糊度计算方法，包括以下步骤：
3、s1、对双站两频点分别建立载波相位单差模糊度观测方程：
4、；
5、其中，分别代表两频点波长，、分别代表两频点站间单差载波相位；、分别代表1号天线、2号天线接收信号所对应的i号卫星位置；分别代1号天线、2号天线真实位置；分别代表两频点频率；分别代表两频点在1号天线、2号天线的站间钟差；分别代表1号天线、2号天线两频点相对i号卫星的单差整周模糊度；
6、s2、将所述观测方程的两个方程式相减，得到下式：；
7、其中，
8、；
9、c为光速、为两频点间随机误差、分别代表两频点在1号天线、2号天线的站间钟差；分别代表频点在1号天线、2号天线的站间钟差、分别代表频点在1号天线、2号天线的站间钟差；
10、s3、简化步骤s2中的公式，得到：；
11、其中，；l为基线长度；
12、s4、将步骤s3中的公式转换为以下形式：；
13、为1号、2号天线间单差载波相位测量误差的标准差；
14、s5、定义偏差函数f：；
15、其中，为集合中的元素，n为整数解点个数；
16、将偏差集合与集合n通过函数f一一对应，偏差集合d中最接近0的值在集合n中的映射即为误差最小条件下的整数解点，即为两频点单差整周模糊度。
17、本专利技术将双天线站间单差载波相位信息进行频间差分，消除了卫星钟差、电离层及对流层误差以及站间钟差影响，实现了可靠的模糊度计算。
18、步骤s1之前，还包括：
19、利用下式计算错误整周模糊度解的概率：；其中，为集合中的最小值，，为以建立的平行线簇中相邻两直线间距，平行线簇表达式为：，为载波相位距离信息，。
20、从上式可以得到本专利技术整周模糊度解的错误率仅平行线簇中相邻两直线间距，而平行线簇的数量与基线长度有关，当基线长度较短时，可以有效获得较高准确率的整周模糊度解。
21、本专利技术中，，其中，为自由度为2的卡方分布。
22、本专利技术还可以利用下式计算错误整周模糊度解的概率：
23、；
24、为集合中的最小值，，为以建立的平行线簇中相邻两直线间距，为载波相位距离信息。
25、的计算公式为：
26、；
27、其中，j=i+1。
28、作为一个专利技术构思，本专利技术还提供了一种计算机装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序；所述处理器执行所述计算机程序，以实现上述方法的步骤。
29、作为一个专利技术构思，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令；所述计算机程序/指令被处理器执行时实现上述方法的步骤。
30、作为一个专利技术构思，本专利技术还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令；该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述方法的步骤。
31、与现有技术相比，本专利技术所具有的有益效果为：本专利技术在单历元可以进行模糊度固定，当周时理论成功率与准确率不低于99%；本专利技术在单历元单星双频点齐全时即可完成模糊度固定，无需星间多通道，计算效率高；本专利技术解决了伪距信息失效或不可信条件下无法利用天线-卫星间几何构型约束条件下载波相位模糊度固定的问题。
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1.一种双频单历元单颗卫星短基线站间单差载波相位整周模糊度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的双频单历元单颗卫星短基线站间单差载波相位整周模糊度计算方法，其特征在于，步骤S1之前，还包括：
3.根据权利要求2所述的双频单历元单颗卫星短基线站间单差载波相位整周模糊度计算方法，其特征在于，，其中，为自由度为2的卡方分布。
4.根据权利要求1所述的双频单历元单颗卫星短基线站间单差载波相位整周模糊度计算方法，其特征在于，利用下式计算错误整周模糊度解的概率：
5.根据权利要求2～4之一所述的双频单历元单颗卫星短基线站间单差载波相位整周模糊度计算方法，其特征在于，的计算公式为：
6.一种计算机装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序；其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序，以实现上述权利要求1～5之一所述方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令；其特征在于，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现上述权利要求1～5之一所述方法的步骤。
8.一种
...【技术特征摘要】
1.一种双频单历元单颗卫星短基线站间单差载波相位整周模糊度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的双频单历元单颗卫星短基线站间单差载波相位整周模糊度计算方法，其特征在于，步骤s1之前，还包括：
3.根据权利要求2所述的双频单历元单颗卫星短基线站间单差载波相位整周模糊度计算方法，其特征在于，，其中，为自由度为2的卡方分布。
4.根据权利要求1所述的双频单历元单颗卫星短基线站间单差载波相位整周模糊度计算方法，其特征在于，利用下式计算错误整周模糊度解的概率：
5.根据权利要求2～4之一所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：张成众，王鼎杰，吴杰，周祥，魏国，高春峰，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
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