[发明专利]用于全球导航卫星系统的定位系统、方法以及非暂时性计算机可读存储介质

说明书

本发明涉及一种用于全球导航卫星系统(GNSS)的定位系统，其包括：测量由卫星发射的载波信号的第一载波相位的第一接收器、以及测量由所述卫星发射的载波信号的第二载波相位的第二接收器。第一载波相位包括作为在所述卫星与第一接收器之间行进的载波信号的未知整数个波长的第一载波相位模糊度。类似地，第二载波相位包括作为在所述卫星与第二接收器之间行进的载波信号的未知整数个波长的第二载波相位模糊度。GNSS包括处理器，其根据第一载波相位的测量结果与第二载波相位的测量结果的差来确定第一载波相位模糊度与第二载波相位模糊度之间的整数模糊度差，并且基于整数模糊度差的值和跟踪的一组整数模糊度差来检测载波信号的多路径。

技术领域

本发明总体上涉及全球导航卫星系统(GNSS)，更具体地，涉及检测由卫星发射的载波信号的多路径以进行位置估计。

背景技术

全球导航卫星系统(GNSS)是一种可以用于确定移动接收器相对于地球的地理位置的卫星系统。GNSS包括GPS、Galileo、Glonass以及BeiDou。已知各种全球导航卫星(GNS)校正系统，该GNS校正系统被配置用于从GNSS卫星接收GNSS信号数据、用于处理这些GNSS数据、用于根据GNSS数据计算GNSS校正以及用于向移动装置提供这些校正，目的是实现对移动装置的地理位置的更快且更准确的计算。

已知各种位置估计方法，其中，位置计算基于通过基于地球的GNSS接收器对所谓的伪距和载波相位可观测量的重复测量。“伪距”或“代码”可观测量表示GNSS卫星信号的发送时间与该卫星信号的本地接收时间之间的差，因此包括卫星的无线电信号所覆盖的几何距离。另外，对接收到的GNSS卫星信号的载波与接收器内生成的这种信号的副本之间的对准进行测量提供了另一信息源，该信息源用于确定卫星与接收器之间的视距。对应的可观测量被称为“载波相位”，其表示因发送卫星和接收器的相对运动而导致的多普勒频率的积分值。

任何伪距观测值都包含不可避免的误差贡献，其中包括接收器和发送器的时钟错误、以及因大气的非零折射率、仪器延迟、多路径效应以及检测器噪声而导致的额外延迟。任何载波相位观测值还包括在获得对该信号对准的锁定之前已经过的未知整数个信号周期和/或整数个波长，该数量被称为“载波相位模糊度”。通常情况下，在离散连续时刻通过接收器对所述可观测量进行测量，即，采样。对可观测量进行测量的时刻的索引被称为“历元(epoch)”。已知的位置确定方法通常涉及基于在连续历元采样的可观测量的测量结果来对距离和误差分量进行动态数值估计和校正方案。

已经提出了几种基于对载波相位模糊度进行解算的整数模糊度解算(IAR)的位置估计方法，其中，载波相位模糊度是实时估算的，即，基于由基准站的网络对GNSS可观测量进行的测量。例如，一些方法利用对在同一历元由不同接收器测量和/或由不同卫星发射的载波相位进行差分。例如，如果接收器1的位置已知但接收器2的位置未知，那么可以利用求数值根和最小二乘来估计接收器2的位置。例如，参见U.S.2016/0077213，其描述了用于整数模糊度固定精确点定位的方法。

发明内容

[技术问题]

然而，在许多实际应用中，不同接收器的位置是未知的。

[问题的解决方案]

一些实施方式基于这样的认识，即，载波相位测量结果比代码测量结果精度高(约两个数量级)，但是包括诸如对流层和电离层延迟的未知模糊度、以及与在卫星与接收器之间行进的载波信号的未知整数个波长相关的载波相位模糊度。如果这些模糊度得到解决，则载波相位测量可以带来更准确的位置估计。通过取得由多个(例如，两个)接收器接收到的信号的差，可以部分地解决载波相位测量模糊度，这至少消除了一些模糊度。在这个差中，一些模糊度被抵消。然而，剩余的模糊度包括载波相位模糊度。