[发明专利]一种基于自适应阈值和双参考平移策略的多径抑制方法

说明书

本发明公开了一种基于自适应阈值和双参考平移策略的多径抑制方法，在静态相对定位模式下处理参考日的观测数据，获得适配后的DD载波相位残差；将DD残差转换成SD残差；对每个SD残差序列应用自适应阈值小波去噪法建立多径修正模型；使用双参考平移策略在随后的第2天从相同卫星的SD观测值中去除多径误差；获得校正的SD观测值，重建DD观测值以估算流动站的坐标。使用自适应阈值小波去噪从参考Day和双参考平移策略中提取精确的多径校正模型，有效减轻随后的第2天的多径。通过引入自适应阈值法，单差分残差RMS值的平均改善率可以达到常数阈值法的15.82％，以缓解静态短基线GNSS应用中的多径效应。

技术领域

本发明一种基于自适应阈值和双参考平移策略的多径抑制方法，属于卫星导航定位技术领域。

背景技术

在全球卫星导航系统(GNSS，Global Navigation Satellite System)中，单星系的导航服务已不能满足用户定位导航需求，且由于动态性、城市建筑物密集带来的多径效应和峡谷森林等复杂环境造成的遮挡大大影响了接收机定位导航的精度。尽管已经开发了各种基于软件和硬件策略的方法来缓解这种错误，但它们仍受到各种因素的限制，效果不理想。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明公开了一种基于自适应阈值和双参考平移策略的多径抑制方法，解决了卫星机动引起的轨道重复周期偏移方法的不足，以缓解静态短基线GNSS应用中的多径效应，可以提高三维定位精度。

本发明所采用的技术方案如下：

一种基于自适应阈值和双参考平移策略的多径抑制方法，包括如下步骤：

步骤一，在静态相对定位模式下处理参考日的观测数据，基于解决的整周模糊度和最终的基线矢量，获得适配后的DD载波相位残差；

步骤二，基于用于DD残差转换成SD残差的模型，获得每个卫星的SD残差；

步骤三，对每个SD残差序列应用自适应阈值小波变换去噪法建立多径修正模型；

步骤四，使用双参考平移策略在随后的第2天从相同卫星的SD观测值中去除多径误差，获得校正的SD观测值；

步骤五，通过步骤四中获得校正的SD观测值重建DD观测值，通过DD观测值估算流动站的坐标。

所述DD残差转换成SD残差的模型的传递矩阵为：

传递矩阵表示为：

其中w_i是卫星i的卫星相关加权因子；是两个接收机之间的SD残差，是两颗卫星的SD之间的差值；条件用于转换约束。

所述自适应阈值小波变换去噪法包括如下步骤：

首先，确定阈值的确切值，阈值函数定义为：

其中λ是阈值，J是分解层；

该函数表明估计小波的值小于λ；这个功能是连续的，以消除硬阈值法中的伪吉布斯现象；当接近w_j,k时，曲线是改进的阈值函数的渐近线；自适应阈值函数也可以解决软阈值法中的恒定偏差问题；

在该方法中使用自适应阈值，表示为：

式中N_J是当前层的长度，J是当前层的分解层；σ_J是当前层的噪声标准差；考虑到具体的多路径信号和层策略，根据Donoho和Johnstone的方法估计σ_J的当前层：

σ_J＝median{|N_J|}/0.6745