[发明专利]利用最优数值导数的GNSS多普勒观测值生成方法

权利要求书

1.利用最优数值导数的GNSS多普勒观测值生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、定义第i个移动窗口的时间区间为t∈[t_i，t_i+K]，设置数值导数算子长度为K+1，数值导数算子记为d_i＝[d_i，0 … d_i，k … d_i，K]^T，k∈[0，K]；

第二步、选取一般多项式或递推多项式作为时间序列基函数，设置多项式阶数N，且满足N＜K；同时，第j阶时序基函数记为F_j(t_i+k)、基函数导数记为

第三步、动态构建数值导数算子估计方程；记导出多普勒的历元为t′_I，t_i≤t′_I≤t_i+K，则第i个移动窗口的多普勒数值导数算子估计方程如下：

第四步、动态构建GNSS观测值方差-协方差矩阵；

读取GNSS广播星历并计算卫星高度角，进而采用高度角模型确定GNSS观测值方差阵Q_i：

Q_i＝diag[q(t_i)，q(t_i+1)，…，q(t_i+K)]

式中，E(t_i)表示历元t_i的卫星高度角，对于GNSS伪距或载波相位，q₁，q₂取不同的经验值；

第五步、利用最小二乘估计方法求解最优数值导数算子；

基于最小二乘准则求解第i个移动窗口的数值导数算子，最优数值导数算子的估计公式如下：

第六步、获取多普勒观测值时间序列；

读取移动时间窗口内的GNSS观测值y(t_i+k)，基于第i个移动窗口的数值导数算子计算移动窗口的多普勒观测值y⁽¹⁾(t′_I)，则最小二乘最优数值求导所得的多普勒观测值为：

式中，d_i，k为第i个数值导数算子的第k个值，若y(t_i+k)表示第i个移动窗口载波相位、伪距观测值，所得即为相位导出、伪距导出多普勒观测时序。

2.根据权利要求1所述的GNSS多普勒观测值生成方法，其特征在于，第五步和第六步所述的最优数值导数算子采用中心数值导数算子，其中t′_I＝(t_i+t_i+K)/2，所述中心数值导数算子估计公式为：

相应多普勒观测值生成方法为：

3.根据权利要求1所述的GNSS多普勒观测值生成方法，其特征在于，第五步和第六步所述的最优数值导数算子采用后向数值导数算子，其中t′_I＝t_i+K，所述后向数值导数算子估计公式为：

相应多普勒观测值生成方法为：