[发明专利]中长基线单历元模糊度解算方法、系统、设备、存储介质

说明书

本发明公开了一种中长基线单历元模糊度解算方法、系统、设备、存储介质，属于全球导航卫星定位技术领域，该方法包括：根据全球导航卫星的观测数据建立单历元双差宽巷组合观测方程；通过正则化方法对坐标改正参数进行约束，改善法矩阵的病态性；结合lambda算法实现单历元宽巷模糊度固定；将双差无电离层组合观测方程用宽巷模糊度和原始载波模糊度表示出，在宽巷模糊度固定的基础上带入其中；用lambda算法实现原始载波模糊度的固定。本发明示例的技术方案，只采用载波观测值避免了伪距观测值精度较差的特性，同时正则化法解决了单历元模糊度解算中法方程的秩亏问题，另外结合无电离层组合更好地消除了电离层误差的影响，提高模糊度固定的成功率。

技术领域

本发明属于全球导航卫星定位技术领域，具体的说是一种中长基线单历元模糊度解算方法、系统、设备、存储介质。

背景技术

单历元基线解算可使全球定位系统发挥更大的优势，已经在导航定位、变形监测等领域得到了广泛的应用。

高精度单历元基线解算的关键问题是整周模糊度解算，对中长基线而言，一个典型方法是多频逐级模糊度解算。全球卫星导航系统均提供了三个或更多频率的测量值，将这些测量值进行频率组合可形成一些性能较优的线性组合，有助于模糊度的正确解算。多频逐级模糊度解算的基本思想是多个频率组成超宽巷和宽巷组合，先通过伪距测量值推算超宽巷整周模糊度，然后通过对超宽巷测量值取整推宽巷模糊度，最后求解出单个频点的整周模糊度。但是在中长基线下宽巷测量值受电离层误差和噪声影响较大，导致模糊度解算成功率不高，此外伪距和载波相位组合方法可以解决法方程秩亏的问题，但因伪距观测值与载波相位观测值精度相差较大，在一定程度上降低了基线解算的精度，而通过基线长度等约束条件虽然可以降低法方程的病态性，但对先验信息的依赖性较强。

发明内容

为了解决上述现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种中长基线单历元模糊度解算方法、系统、设备、存储介质，避免了伪距观测值精度较差的特性同时解决了单历元模糊度解算中法方程的秩亏问题，另外更好地消除了电离层误差的影响，提高模糊度固定的成功率。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种中长基线单历元模糊度解算方法，包括以下步骤：

S1：根据全球导航卫星的观测数据建立单历元双差宽巷组合观测方程；

S2：通过正则化方法对坐标改正参数进行约束，改善法矩阵的病态性；

S3：结合lambda算法实现单历元宽巷模糊度固定；

S4：将双差无电离层组合观测方程用宽巷模糊度和原始载波模糊度表示出，在宽巷模糊度固定的基础上带入其中；

S5：用lambda算法实现原始载波模糊度的固定。

进一步的，在所述S4和S5之间，还包括：

S4-5：再次通过正则化方法改善法矩阵的病态性。

进一步的，所述正则化方法包括：

分别通过对双差宽巷组合观测方程和双差无电离层组合观测方程的系数矩阵进行奇异值分解得到所需的正则化矩阵；

通过L曲线上曲率最大的点得到正则化参数。

进一步的，所述正则化方法为采用最小二乘法。

进一步的，所述单历元双差宽巷组合观测方程为：

式(1)中：表示双差算子；λ是波长；是载波相位观测值；e是坐标改正数的系数矩阵；x为坐标参数；N是模糊度；τ为对流层延迟；I为电离层延迟；ε为随机噪声；下标W表示宽巷，下标a表示基准站，下标b表示移动站；上标j、r表示卫星编号。