[发明专利]GNSS基线向量解算定位方法、装置和导航定位设备

说明书

本发明涉及一种GNSS基线向量解算定位方法、装置、导航定位设备和计算机可读存储介质，其中方法包括：根据获取的观测数据，构建第一误差观测模型；根据待解算状态向量的先验信息，构建虚拟观测模型，以状态预测向量作为虚拟观测模型的虚拟观测值，并将其值作为状态向量的初值，代入虚拟观测模型，得到第二误差观测模型；根据第一误差观测模型和第二误差观测模型，得到联合误差观测模型；根据联合误差观测模型，求得基线的浮点解及其协方差矩阵进行定位。上述方案，可解决传统卡尔曼滤波基线解算在观测卫星数增多时，增益矩阵运算量显著增多，导致基线解算定位效率下降的问题，有效提升GNSS基线向量解算定位效率。

技术领域

本发明涉及卫星导航定位技术领域，特别是涉及一种GNSS基线向量解算定位方法、GNSS基线向量解算定位装置、导航定位设备和计算机可读存储介质。

背景技术

随着俄罗斯格洛纳斯全球卫星导航系统(Global Navigation SatelliteSystem，GLONASS)的全面恢复、中国的北斗全球卫星导航系统(BeiDou NavigationSatellite System，BDS)以及欧洲的伽利略卫星导航系统(Galileo satellitenavigation system，Galileo)的持续建设。全球导航卫星系统(Global NavigationSatellite System，GNSS)卫星的可用数快速增加，多GNSS系统组合定位成为当前以及未来GNSS定位的首选，其精度和可靠性较之单系统而言都得到了提高。虽然GNSS观测卫星数增加提高了定位精度和可靠性，但是也造成了GNSS定位解算效率的下降，降低了GNSS定位的实时性，限制了高频率卫星定位信息的输出。

当前，GNSS动态定位中多采用卡尔曼滤波进行基线向量解算定位，其解算效率与卫星观测方程的个数成负相关，即观测卫星数越多，则卫星观测方程越多，解算效率越低。对于GNSS多模组合定位观测卫星数较多的情况，例如GPS/BDS双系统可以达到十几颗卫星，GPS/BDS/GLONASS三系统可以观测到二十多颗卫星。卡尔曼滤波在GNSS多模组合定位中，观测卫星数增多会导致现有的卡尔曼滤波法的运算量显著增多，基线解算定位效率显著下降。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提升基线向量解算定位效率的GNSS基线向量解算定位方法、GNSS基线向量解算定位装置、导航定位设备和计算机可读存储介质。

一种GNSS基线向量解算定位方法，所述方法包括：

根据获取的观测数据，构建第一误差观测模型；

根据待解算状态向量的先验信息，构建虚拟观测模型，以状态预测向量作为虚拟观测模型的虚拟观测值，并将其值作为状态向量的初值，代入所述虚拟观测模型，得到第二误差观测模型；

根据第一误差观测模型和第二误差观测模型，得到联合误差观测模型；

根据所述联合误差观测模型，求得基线向量的浮点解及其协方差矩阵，根据基线向量浮点解及其协方差矩阵进行定位。

上述GNSS基线向量浮点解获取方法，根据获取的观测数据，构建第一误差观测方程和第二误差观测方程得到的联合误差观测方程，求得基线向量的浮点解及其协方差矩阵，根据基线向量浮点解及其协方差矩阵进行定位。本发明的上述基线向量解算定位方法不涉及传统的卡尔曼滤波增益矩阵的计算，解决传统卡尔曼滤波基线解算在观测卫星数增多时，增益矩阵运算量显著增多，导致基线解算定位效率显著下降的问题，有效提升了GNSS基线向量浮点解的获取效率，从而提升了定位效率。