[发明专利]一种GNSS基线解算中基于观测常量的粗差探测方法

权利要求书

1.一种全球卫星导航系统GNSS基线解算中基于观测常量的粗差探测方法，其特征在于：

(1)伪距单点定位得到流动站的概略坐标；

(2)用UNB3m模型对对流层进行修正；

(3)根据流动站概略坐标与对流层延迟，并忽略轨道误差与多路径效应，得到双差载波无电离层组合的计算值；

(4)根据L1、L2载波观测值求得双差载波无电离层组合值，其中L1、L2为两种不同频率的卫星载波信号；

(5)通过所述双差载波无电离层组合值与观测方程计算值的差值用前两个历元的值进行线性内插求取当前历元的阈值

(6)将当前历元值并与阈值进行比较，从判断是否含有粗差。

2.如权利要求1所述全球卫星导航系统GNSS基线解算中基于观测常量的粗差探测方法，其中双差载波无电离层组合值方程为：

（1.1）

其中，为双差算子；f₁和f₂分别为L₁、L₂载波频率，其中L1、L2为两种不同频率的卫星载波信号；和分别为L₁、L₂载波相位观测值；λ_W为宽巷模糊度；ρ为卫地距，在伪距单点定位中精度为米级；O、M分别为轨道误差和多路径效应，在双差方程中可忽略不计；T为对流层延迟，用新不伦瑞克大学UNB3m对流层模型修正；N₁和N₂分别为L₁、L₂载波模糊度，公式(1.1)中，当所有参数都为精确值时，等式成立；

公式(1.1)等号左边为双差载波无电离层组合值，等号右边为双差载波无电离层组合计算值，由于L₁、L₂载波观测值的精度为0.01周，因此等号左边可以视为精确值，而由于受到双差卫地距双差对流层参数精度的影响，等号右边与左式边双差载波无电离层组合值有一定的偏差。

3.如权利要求1所述全球卫星导航系统GNSS基线解算中基于观测常量的粗差探测方法，其中通过所述双差载波无电离层组合值与观测方程计算值的差值用前两个历元的值进行线性内插求取当前历元的阈值为：

基线解算中基准站的坐标精确已知，因此双差卫地距精度主要取决于流动站卫地距，流动站卫地距可由卫星坐标与流动站伪距单点定位坐标求得：

ρ^={Xi-(Xr+ΔX)}2+{Yi-(Yr+ΔY)}2+{Zi-(Zr+ΔZ)}2---(1.2)]]>

其中，为经计算所得的流动站卫地距；Xⁱ、Yⁱ、Zⁱ分别为第i颗卫星的坐标；X_r、Y_r、Z_r分别为流动站r坐标真值；△X、△Y、△Z分别为伪距单点定位得到的流动站r的坐标相较于流动站坐标真值的偏量，

由公式(1.2)可知，随时间变化大小只受卫星坐标变化量影响。在相邻时刻t_k、t_k+△k，流动站卫地距变化量为：

Δρ^tktk+Δk=ρ^(tk)2+2Δt(VX·X+VY·Y+VZ·Z)+Δ2-ρ^(tk)---(1.3)]]>

其中，Δρ^tktk+Δk]]>为(t_k,t_k+△k)时间段内流动站卫地距的变化；为t_k时刻的卫地距；△t=t_k+△k-t_k；V_X、V_Y、V_Z分别为卫星在(t_k，t_k+△k)时间段内沿X、Y、Z轴的平均速度；X=Xⁱ-(X_r+△X)，Y=Yⁱ-(Y_r+△Y)，Z=Zⁱ-(Z_r+△Z)，△²=△X²+△Y²+△Z²；

由分析可知，流动站卫地距变化量与卫星沿坐标轴方向速度和流动站坐标偏量大小有关，由于在短时间内，卫星沿坐标轴方向的速度几乎不变且流动站坐标偏量不变，因此可以认为短时间内流动站卫地距变化量近似相等，即Δρ^tk-Δktk≈Δρ^tktk+Δk,]]>流动站坐标偏量对双差载波无电离层组合计算值的影响在时间上呈累加性，因此在L1、L2载波没有粗差的情况下，相邻历元双差载波无电离层组合值与观测方程计算值的差值近似相等，且呈明显线性特征，即：

Δ▿P(j+1)-Δ▿P(j)≈Δ▿P(j)-Δ▿P(j-1)---(1.4)]]>

其中，为第j+1个历元双差载波无电离层组合值与观测方程计算值的差值；

利用前两个已知历元的值进内插，得到当前历元的估值：

Δ▿P~(j+1)≈2·Δ▿P(j)-Δ▿P(j-1)---(1.5)]]>

其中，为第j+1个历元的估值；与分别为第j与第j-1个历元的真值。如果第j+1个历元出现粗差，则利用与内插出第j+2个历元的估值依次类推。