[发明专利]一种缩短整周模糊度求解时间的方法

说明书

本发明提供一种缩短整周模糊度求解时间的方法，包括以下步骤：步骤1：建立双差方程，采用最小二乘法获得整周模糊度的浮点解及其协方差矩阵；步骤2：根据协方差矩阵构造转换矩阵Z，对浮点解和协方差矩阵进行转换；步骤3：根据转换后浮点解和协方差矩阵进行整周模糊度的搜索得到整周解；步骤4：对整周解进行Z的反变换即可得到整周模糊度解；本发明方法能够在保证整周模糊度解算正确率的前提下缩短整周模糊度解算时间，并且减少变换冗余，提升了搜索效率。

技术领域

本发明涉及卫星导航定位领域中的整周模糊度求解方法，具体涉及一种缩短整周模糊度求解时间的方法。

背景技术

正确使用载波相位观测测量载体姿态的关键是实时、精确的固定载波相位的整周模糊度，只有精确的整周模糊度固定解才能为精密观测系统以及航天航空等制导系统提供精密服务成为可能；LAMBDA算法是固定整周模糊度算法中较为常见的算法，但是LAMBDA算法存在固有的缺陷；首先，模糊度固定过程中置换发生的次数与整个解算过程所消耗的时间成正比，而置换过程存在一定的冗余；即置换过程的计算量与计算时间占比整个置换过程较高；其次，对整周模糊度进行搜索求解时，始终用固定的超椭球体尺寸对搜索空间进行限制，这样每次的搜索都重复搜索同一个空间内的点，这些点也包括不适合做模糊度的点；但是单更需要得到两个及以上的最小二乘估计的最佳值时，这就可能造成在对其他的最小二乘值进行求解的搜索空间相对第一次求解时的搜索空间较“臃肿”的现象。

发明内容

本发明提供一种针对现有LAMBDA算法中存在的不足，在保证整周模糊度解算正确率的条件下可缩短整周模糊度解算时间的方法。

本发明采用的技术方案是：一种缩短整周模糊度求解时间的方法，包括以下步骤：

步骤1：建立双差方程，采用最小二乘法获得整周模糊度的浮点解a及其协方差矩阵

步骤2：根据协方差矩阵构造转换矩阵Z，对浮点解和协方差矩阵进行转换；

步骤3：根据转换后浮点解和协方差矩阵进行整周模糊度的搜索得到整周解；

步骤4：对整周解进行Z的反变换即可得到整周模糊度解；

步骤2中通过Z变换对协方差矩阵进行变换分解过程中，将对角矩阵中最小的元素变换到n的位置上，然后求出相关的变换矩阵，最后采用相关矩阵更新三角矩阵和对角矩阵，具体过程如下：

S1：协方差矩阵的变换形式如下：

式中：P为对角矩阵中最小元素变换到n位置得到的变换矩阵，P₁为第一次变换后得到的矩阵，U为三角矩阵，U^T为U的转置矩阵，q_n为中的最小对角元素；为为(n-1)*(n-1)维矩阵，为1*(n-1)维向量，为(n-1)维向量，D为对角矩阵；

其中：

式中：d为n处的对角元素，d＝q_n；L为三角矩阵，O为0矩阵，为(n-1)*(n-1)矩阵，为(n-1)*(n-1)矩阵，为单位矩阵；

根据式(1)得到变换矩阵P₁；

S2；重复步骤S1，即可得到整个变换矩阵：

式中：P_i为变换矩阵，i＝1，2，...，n-1；

根据变换矩阵得到更新后的对角矩阵D；

S3：当更新后的对角矩阵D中位置k满足以下条件时，进行置换；如果满足条件的k不存在，则不进行置换；