一種北斗三頻信號載波相位整周模糊度單歷元確定方法
【專利摘要】一種北斗三頻信號載波相位整周模糊度單歷元確定方法，基于幾何無關(guān)模型由確定北斗三頻組合模型、三頻超寬項組合模糊度單歷元的解算、最優(yōu)寬項模糊度的解算、最優(yōu)窄巷模糊度的解算這些步驟配合，逐級分步確定各組合模糊度，完成三頻信號模糊度單歷元的解算；本發(fā)明在三頻模糊度解算方面，采用了求解模糊度成功率最高的LAMBDA方法，并進行了改進，進一步提高了其單歷元搜索成功率,該方法固定模糊度效率更高，更能適用于實時動態(tài)的環(huán)境中。
【專利說明】一種北斗三頻信號載波相位整周模糊度單歷元確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種模糊度單歷元固定方法，特別是北斗三頻信號載波相位整周模糊度單歷元確定方法，可用于衛(wèi)星導航系統(tǒng)定位?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]RTK系統(tǒng)能為終端用戶提供實時厘米級定位，實時快速解算參考站的整周模糊度是保證該系統(tǒng)實現(xiàn)高精度動態(tài)核心關(guān)鍵問題之一。目前，RTK技術(shù)已經(jīng)推廣應(yīng)用，隨著全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)逐步進入多頻多系統(tǒng)的聯(lián)合定位新時期，單一的GPS RTK模式逐步被多頻多模的GNSS RTK所替代。該發(fā)明實現(xiàn)北斗三頻單歷元固定整周模糊度的方法。根據(jù)不同應(yīng)用場合，觀測方程模型可表示為幾何相關(guān)模型或幾何無關(guān)模型。幾何相關(guān)模型在用于求解模糊度參數(shù)時觀測時間較長才能保證求救成功率較高，且單歷元內(nèi)為秩虧方程，增加歷元雖然能獲得滿秩，但是對微小擾動非常敏感；幾何無關(guān)模型是一種線性模型，不以基線分量為未知數(shù)，幾個歷元便可以解算出模糊度，特別是三頻觀測，甚至單歷元即可成功固定模糊度。目前用于采用幾何相關(guān)模型應(yīng)用較為廣泛，但是無法實現(xiàn)單歷元解算。多個頻率的觀測模式更加有利于形成多種特性較優(yōu)的線性組合，從而給模糊度快速解算帶來了機遇。多頻模糊度解算方法最著名的是TCAR法、CIR法，兩種算法的主要思想都是根據(jù)不同最優(yōu)組合觀測值的波長及其誤差特點，采用簡單的舍入取整法逐級地依次固定超寬巷、寬巷及窄巷或者中巷模糊度，最終確定基礎(chǔ)載波的整周模糊度。這類方法雖然降低了運算復雜度，但是需要長時間對觀測進行平滑，并且可靠性不高。整周模糊度的單歷元固定，不僅需要較高的組合整周模糊度單歷元解算成功率，更需要提高窄巷及基礎(chǔ)各單頻的整周模糊度的單歷元解算成功率。本發(fā)明基于常規(guī)三頻模糊度解算方法，結(jié)合北斗系統(tǒng)特點，結(jié)合LAMBDA算法，采用新的逐級固定方法，對解算的每個步驟進行了相應(yīng)的優(yōu)化，保證單歷元情況下，測站可以得到較高可靠性的整周模糊度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的技術(shù)解決問題:克服現(xiàn)有技術(shù)中雙頻動態(tài)確定模糊度效率低、基線短和可靠性不高的不足，提出一種北斗三頻信號載波相位整周模糊度單歷元確定方法，采用新的逐級固定方法，對解算的每個步驟進行了相應(yīng)的優(yōu)化，保證單歷元情況下，測站可以得到較高可靠性的整周模糊度。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案:一種北斗三頻信號載波相位整周模糊度單歷元確定方法，基于幾何無關(guān)模型，逐級分步確定各組合模糊度，完成三頻信號載波相位整周模糊度單歷元的解算，所述逐級分布步驟如下:
[0005]步驟1:依據(jù)基線長度和波長、電離層放大倍數(shù)，確定北斗三頻組合載波相位雙差觀測模型，北斗三頻組合載波相位雙差觀測模型寫為:
[0006]νΔΦ( = aVA0.+ βνΑΦ, + ]Λ/ΑΦ,(I)[0007]其中，νΔΦ(.為組合載波相位雙差值，BI載波相位雙差值、νΔΦ2* Β2載波相位雙差值、νΔΦ,為Β3載波相位雙差值；
[0008]為使幾何距離不受觀測值組合不同而變化，將組合觀測模型表示為一般形式為:
[0009]
【權(quán)利要求】
1.一種北斗三頻信號載波相位整周模糊度單歷元確定方法，其特征在于基于幾何無關(guān)模型，逐級分步確定各組合模糊度，完成三頻信號載波相位整周模糊度單歷元的解算，所述逐級分布步驟如下: 步驟1:依據(jù)基線長度和波長、電離層放大倍數(shù)，確定北斗三頻組合載波相位雙差觀測模型，北斗三頻組合載波相位雙差觀測模型寫為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種北斗三頻信號載波相位整周模糊度單歷元確定方法，其特征在于:所述步驟I中確定長短基線組合的模型依據(jù)是:短基線采用(_4，I, 4)超寬巷組合，波長8.1403m,電離層放大2.21倍；長基線時可采用最優(yōu)超寬巷(1，4，-5)組合，波長6.37m,電離層放大誤差0.019倍；另外(0，-1, I)超寬巷組合，波長4.88m,電離層誤差放大0.06 倍。
【文檔編號】G01S19/04GK103675835SQ201310646906
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】董榮省, 曹瀟, 侯春青, 楊光, 魏玉嶠 申請人:航天恒星科技有限公司