[发明专利]一种北斗三频信号的实时周跳探测与修复方法

说明书

本发明公开了一种基于北斗卫星导航系统三频信号的实时周跳探测与修复方法，本发明方法以北斗系统三个三频组合观测值为基础，计算各观测值的大小及其先验精度和验后精度，综合先验精度及验后精度来动态确定周跳探测的阈值，并针对不同探测结果进行对应修复，实现实时探测并修复包括半周在内的各类周跳。主要包括三个步骤：(1)计算三个特定的周跳探测量；(2)根据各周跳探测量历元差的先验标准差和验后标准差，实时确定探测阈值；(3)根据不同的探测结果针对性修复周跳。该发明可增加周跳探测与修复的可靠性，能够探测并修复半周在内的所有周跳。

技术领域

本发明涉及卫星导航定位数据处理技术，尤其涉及一种北斗三频信号的实时周跳探测与修复方法。

背景技术

在使用接收机进行连续载波相位观测时，若由于障碍物遮挡或无线电干扰等原因导致卫星信号失锁，从而使观测的载波相位发生整周跳变，这一现象就叫做周跳。周跳的探测和修复是涉及到载波相位观测值的数据处理中必不可少的环节，在进行GNSS模糊度解算前，必须首先对相位观测值进行周跳探测与修复，才能进行后续的高精度数据处理。考虑到我国北斗卫星导航系统目前已经开始播发三个频率的载波信号，其中心频率分别为B1(1561.098MHz)，B2(1207.140MHz)和B3(1268.520MHz)。采用三频载波信号，可以提高周跳探测与修复的敏感性和可靠性，这对于实时精密定位显得尤为重要。

在目前所有周跳探测方法中，判断是否发生周跳时所采用的探测量阈值都是根据有关先验信息确定的，是一个固定不变的值，这就会导致在周跳探测过程中可能会出现误判或者漏判的现象，影响了周跳探测的可靠性，使得得到错误的周跳修复值，从而影响后续的模糊度解算。而且大多数方法最多只能探测1周及以上的周跳，对于半周的特殊周跳则无法探测，探测能力有限。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种北斗三频信号的实时周跳探测与修复方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种北斗三频信号的实时周跳探测与修复方法，包括以下步骤：

1)接收北斗三频信号，选取三个周跳探测量,计算在第t+1历元与第t历元的差值dT₁、dT₂及dT₃；

2)根据三个周跳探测量历元差的先验标准差和验后标准差确定各周跳探测量的阈值；

3)判断周跳：将步骤1)计算得到的三个周跳探测量的历元差，与步骤2)确定的对应探测阈值进行比较，若某周跳探测量的历元差大于对应的探测阈值，表示该探测量已发现周跳，否则认为该探测量没有产生周跳；

4)修复：

4.1)对三个周跳探测量进行判断后，将判断结果分为以下四种：

(4.1.1)三个周跳探测量均未发现周跳；

(4.1.2)周跳探测量T1和T2未发现周跳，但是周跳探测量T3超过阈值；

(4.1.3)周跳探测量T1和T3未发现周跳，但是周跳探测量T2超过阈值；

(4.1.4)除了以上三种情况以外的其他结果；

4.2)根据4.1中的四种探测结果，分别采用相应的办法对周跳予以修复：

(4.2.1)对于4.1中确定的第一种结果，说明此历元无周跳发生，因此不用修复；

(4.2.2)对于4.1中确定的第二种结果，说明三个频率的载波相位观测值均发生了相同大小的周跳；设该周跳值为δN，为修复可能发生的半周周跳，周跳值采用下式计算得到：