[发明专利]GNSS接收机静态模式下的高精度相对定位方法

权利要求书

1.一种GNSS接收机静态模式下的高精度相对定位方法，其特征在于包括如下步骤：首先，将主、副两测站GNSS接收机的观测数据通过高度截止角约束、载波相位周跳探测及两测站共视星筛选比对数据进行预处理，提取出同一时刻主、副两测站可用的观测数据；利用主、副两测站同一观测时刻的观测数据进行参考星搜索，再基于该参考星搜索数据求取主、副两测站GNSS接收机各频点伪距与载波相位的双差测量值；其次，根据静态模式下相对定位工作原理，建立相对定位系统滤波模型；基于所建立的滤波模型设计容积卡尔曼滤波器，并将上述双差测量值送入该滤波器中进行相关参数估计；然后，将上述相关参数估计值中的单差载波相位整周模糊数与参考星所对应的单差载波相位整周模糊数进行作差处理，求取双差载波相位整周模糊数的浮点解及其所对应的协方差矩阵；将所获得的双差载波相位整周模糊数浮点解及其协方差矩阵送入载波相位整周模糊数求解模块，求取载波相位整周模糊数的整数解，从而实现主、副两站站间基线向量的高精度测量。

2.如权利要求1所述的GNSS接收机静态模式下的高精度相对定位方法，其特征在于：高度截止角取10°～12°。

3.如权利要求1所述的GNSS接收机静态模式下的高精度相对定位方法，其特征在于：基于静态模式下GNSS接收机相对定位工作原理，建立相对定位系统的滤波模型，其中，包括状态方程与量测方程的建立。

4.如权利要求3所述的GNSS接收机静态模式下的高精度相对定位方法，其特征在于：在建立相对定位系统滤波模型的状态方程中，设静态模式下相对定位系统的状态向量式中r＝(r_x,r_y,r_z)^T表示副站在地心地固坐标系中的位置坐标向量，x、y及z分别表示地心地固坐标系的x轴、y轴及z轴，T表示向量的转置；表示L₁频点单差电离层延迟向量，m为可用卫星数，r表示副站，b表示主站；表示L₁频点可用卫星单差载波相位整周模糊数向量；表示L₂频点可用卫星单差载波相位整周模糊数向量。

5.如权利要求4所述的GNSS接收机静态模式下的高精度相对定位方法，其特征在于：静态模式下相对定位系统滤波模型状态方程的具体表达式为：

其中：x_k表示k时刻的状态向量；x_k-1表示k时刻的状态向量；f(·)表示状态转移函数；为k-1到k时刻的状态转移矩阵，其具体表达式为：

式中I_3×3表示3维单位矩阵；I_m×m表示m维单位矩阵；I_{(3m-3)×(3m-3)}表示3m-3维单位矩阵，w_k-1为系统过程噪声，其协方差矩阵为：

其中0_3×3表示3维零值矩阵；Q_Ion表示m维单差电离层延迟过程噪声矩阵；0_{(3m-3)×(3m-3)}表示3m-3维零值矩阵。

6.如权利要求3所述的GNSS接收机静态模式下的高精度相对定位方法，其特征在于：在建立相对定位系统滤波模型的量测方程中，设相对定位系统的量测量为z，

式中：h(·)表示量测函数；h_φ,1表示L₁频点的载波相位双差测量向量；h_φ,2表示L₂频点的载波相位双差测量向量；h_p,1表示L₁频点的伪距双差测量向量；h_p,2表示L₂频点的伪距双差测量向量，v_k表示系统量测噪声。