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、最優寬項模糊度的解算、最優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的環境中。
【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
【技術領域】
[0001]本發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，可用于衛星導航系統定位。【背景技術】
[0002]RTK系統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實現高精度動態核心關鍵問題之一。目前，RTK技術已經推廣應用，隨著全球衛星導航系統逐步進入多頻多系統的聯合定位新時期，單一的GPS RTK模式逐步被多頻多模的GNSS RTK所替代。該發明實現北斗三頻單歷元固定整周模糊度的方法。根據不同應用場合，觀測方程模型可表示為幾何相關模型或幾何無關模型。幾何相關模型在用于求解模糊度參數時觀測時間較長才能保證求救成功率較高，且單歷元內為秩虧方程，增加歷元雖然能獲得滿秩，但是對微小擾動非常敏感；幾何無關模型是一種線性模型，不以基線分量為未知數，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模型應用較為廣泛，但是無法實現單歷元解算。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不同最優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各單頻的整周模糊度的單歷元解算成功率。本發明基于常規三頻模糊度解算方法，結合北斗系統特點，結合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的優化，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。
【發明內容】
[0003]本發明的技術解決問題:克服現有技術中雙頻動態確定模糊度效率低、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的優化，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]本發明的技術解決方案: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:依據基線長度和波長、電離層放大倍數，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:依據基線長度和波長、電離層放大倍數，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.根據權利要求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 優先權日:2013年12月4日
【發明者】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