[发明专利]一种基于多余观测分量的整周模糊度可靠性检验方法

说明书

本发明公开了一种基于多余观测分量的整周模糊度可靠性检验方法。全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)高精度定位中，整周模糊度的正确性、可靠性对于基线解算的结果精度有着重要意义。常规的基于假设检验理论的整周模糊度可靠性检验三步法是在一定置信水平下进行的，存在错误模糊度整数解漏检的情况。本发明首先根据多余观测分量主对角线占优原则，通过选取参考星的方式，实现部分卫星的模糊度可靠性检验。在此基础上，对于多余观测分量主对角线不占优的卫星，通过记录选取不同参考卫星情况下，利用多余观测分量绝对值最大的情况进行整周模糊度可靠性检验，从而完成所有卫星的模糊度可靠性检验。

技术领域

本发明涉及整周模糊度可靠性检验方法的研究，是对于保证全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)基线解算精度的重要意义，是连续运行卫星定位服务综合系统(Continuous Operational Reference System,CORS)坐标框架完备性监测的重要组成部分。

背景技术

GNSS高精度定位的关键是相位整周模糊度的确定。整周模糊度求解错误会严重影响定位结果，因此必须对模糊度的可靠性进行检验。GNSS基线解算中，随着基线的增长，测站间误差相关性减小，双差后很难有效地消除误差。由于受到误差的影响，模糊度解算的成功率下降，如何保证模糊度整数估值的可靠性，一直以来都是GNSS研究领域的热点。

目前整周模糊度可靠性检验方法绝大多数是基于统计学中的假设检验理论，大致可以分为三步(以下称“三步法”)：包括模糊度浮点解的可靠性检验、模糊度浮点解与整数解差异是否显著的检验、模糊度最优整数解与次优整数解的比较检验。模糊度浮点解可靠性检验的目的是为了保证模糊度浮点解的精度，为整周模糊度的正确求解提供保障。模糊度浮点解的可靠性检验通常是采用方差验后检验的方法。通过检验模糊度浮点解验前方差与验后方差的一致性，对模糊度浮点解的可靠性进行检验。在求得模糊度浮点解后，经过最小二乘降相关(Least-squares AMBiguity Decorrelation Adjustment，LAMBDA)算法搜索，可以得到模糊度整数解。在求得模糊度整数解后，通过构造服从F分布的检验量来判断模糊度浮点解与整数解的差异性。在此基础之上，通过对模糊度最优整数解与次优整数解进行比较。目前对模糊度整数解可靠性检验应用最为广泛的方法是以模糊度整数解中次小和最小残差二次型之比作为检验量，通过选取临界检验值检验模糊度最优整数解与次优整数解显著性差异。

因为基于假设检验理论的整周模糊度可靠性检验是在一定置信水平下的模糊度整数解正确性检验，存在错误模糊度整数解漏检的情况。因此，研究提高模糊度整数解可靠性检验有着很大意义。

发明内容

本发明方法在三步法的基础上，分析了错误整周模糊度、观测值残差以及多余观测分量矩阵之间的内在联系，阐述了参考星变化对多余观测分量矩阵主对角线元素的影响，进而提出了一种基于多余观测分量的整周模糊度可靠性检验方法。该方法首先根据多余观测分量主对角线占优原则，通过选取参考星的方式，实现部分卫星的模糊度可靠性检验。在此基础上，对于多余观测分量主对角线不占优的卫星，通过记录选取不同参考卫星情况下，利用多余观测分量绝对值最大的情况进行整周模糊度可靠性检验，从而完成所有卫星的模糊度可靠性检验。

本发明的技术方案是：

1、计算整周模糊度

采集基站观测数据，包括L1，L2载波相位观测值、P1，P2伪距观测量信息；由载波双差无电离层组合建立双差观测方差：