[发明专利]一种载波平滑伪距分组平滑方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及全球导航卫星系统(GNSS)的定位技术，更具体地，涉及一种利用载波相位观测量对原始伪距观测量进行平滑的方法和装置。

背景技术

对于定位精度要求较高的GNSS用户，多路径效应、电离层传播延时和测量噪声是伪距测量和基于伪距定位误差的三个主要来源。多径误差同接收天线的周围环境密切相关，尽管业界开发了多种码跟踪环(也可称为锁码环)多径抑制技术，仍然难以彻底解决城市、山地等严酷环境中的伪距多径误差问题。商用接收机因而普遍采用了载波平滑伪距技术，利用载波观测量，多径和测量噪声远小于伪距观测量，可以减小多径和噪声，满足伪距定位的精度要求，但是输出载波平滑伪距数据速率受制于码跟踪环路的带宽。

GNSS原始伪距观测量的表达式如下：

P＝ρ+dρ+c(dt-dT)+ΔS_ion，g+ΔS_trop，g+M_P+n_P               (1)

载波相位的表达式：

Φ＝ρ+dρ+c(dt-dT)+ΔS_ion，p+ΔS_trop，p+N_Φ+M_Φ+n_Φ        (2)

P_i＝r_i+I_i+M_{P_i}+n_{P_i}

Φ_i＝r_i-I_i+N_Φ+M_{Φ_i}+n_{Φ_i}                                  (3)

其中，

r_i＝ρ_i+dρ_i+c(dt_i-dT_i)+ΔS_{trop_i}

I_i＝ΔS_{ion，g_i}    ΔS_{trop_i}＝ΔS_{trop，g_i}＝ΔS_{trop，p_i}    (4)

载波相位真距ρ、卫星轨道误差dρ、卫星钟差dt、接收机钟差dT和对流层延时ΔS_trop，p与伪距中的对应项相等，电离层延时ΔS_ion，g和ΔS_ion，p大小相等，符号相反。N_Φ表示整周模糊，载波相位多径误差M_Φ和测量噪声n_Φ的大小远小于伪距观测量M_p，n_p。

载波平滑伪距(carrier smoothed code，简称CSC，也称为载波相位平滑伪距)算法实质上是一个递归滤波器，逐步增大载波相位观测值的权重而减小原始伪距观测值的权重并保持直到复位，公式如下：