[发明专利]一种自适应电离层估计模型的中长基线模糊度解算方法

权利要求书

1.一种自适应电离层估计模型的中长基线模糊度解算方法，其特征在于,包括以下步骤：

步骤一：借助精密钟轨产品与已知参考站坐标，消除原始GNSS观测量中的站星几何距离量，同时修正地球潮汐误差与对流层干分量误差；

步骤二：考虑电离层活跃情况下，几何无关组合周跳探测方法有效性降低问题，采用M-W(Melbourne-Wübbena,M-W)组合与几何无关(Geometric-free,GF)组合联合周跳探测方法判定是否发生周跳；

步骤三：利用双频载波相位GF组合的时间差分观测量，实时求解电离层变化率(Rateof TEC,ROT),通过求解指定时间弧度内ROT的RMS值，作为电离层变化率指数(Rate of TECindex,ROTI)值；

步骤四：利用双频伪距与载波相位双差观测量构建M-W组合观测量，通过历元平滑模型，求解宽巷模糊度，为窄巷模糊度解算模型，提供宽巷模糊度约束信息；

步骤五：利用宽巷模糊度约束修正观测量后，将对流层湿分量、倾斜电离层与模糊度共同作为状态量参与估计，构建窄巷模糊度解算观测模型，采用高度角加权模型描述其观测模型的随机特性；

步骤六：构建窄巷模糊度解算的动态模型；同时，增加有效的对流层湿分量与模糊度约束信息，将其表征为随机游走模型，其中过程噪声依据经验模型设定；

步骤七：增加倾斜电离层约束信息，将其表征为随机游走模型，其中过程噪声设置不采用传统基于基线距离的经验模型设定，而是利用描述实时电离层变化特性的ROTI信息来自适应的调整参数，使得可以准确刻画实际电离层的变化特性；

步骤八：执行卡尔曼滤波状态估计程序，当周跳发生时，对相应的模糊度状态量执行初始化设置；当新的可见卫星参与定位时，对相应的电离层及模糊度状态量执行初始化设置；

步骤九：通过卡尔曼滤波估计求解得到模糊度的浮点解，利用LAMBDA方法求解模糊度固定解，采用比率检验方法评估模糊度固定解的正确性。

2.根据权利要求1所述的一种自适应电离层估计模型的中长基线模糊度解算方法，其特征在于，所述步骤一中修正地球潮汐误差与对流层干分量误差后：

其中与分别表示伪距与载波相位的观测量；r表示不同接收机；s表示不同卫星号；j对应北斗的不同频点f_j，其中j＝1,2；表示利用已知参考站坐标求解的站星几何距离量；d_set表示求解的地球固体潮修正；与表示对流层的干分量与湿分量延迟；t_r与t^s分别表示接收机与卫星端钟差；对应频点f₁的一阶电离层延迟误差，表示电离层比例系数；d_r,j与分别表示与频点相关的接收机与卫星端的伪距偏差；λ_j表示载波相位波长；表示整周模糊度；δ_r,j与分别表示与频点相关的接收机与卫星端载波相位偏差，包含载波相位硬件偏差与初始相位等；与分别表示伪距与载波相位观测噪声。

3.根据权利要求1所述的一种自适应电离层估计模型的中长基线模糊度解算方法，其特征在于，所述步骤二中的M-W组合与GF组合使用的检测观测量可以表示为

T_GF＝Δ(φ₁-φ₂)＝(k_i-k_j)ΔI+λ₁ΔN₁-λ₂ΔN₂+ε_GF

其中，“Δ”时间差分操作，其中p与φ分别表示伪距与载波相位的观测量，下标1，2对应北斗的不同频点；表示电离层比例系数，f表示北斗不同频点；I表示一阶电离层延迟误差；λ表示载波相位波长；N表示整周模糊度；ε表示载波相位观测噪声；“WL”表示为宽巷组合模型；对于M-W组合法的周跳检测门限设定范围为1～2周，GF组合法的周跳检测设定范围为0.05～0.15m。