[发明专利]基于RATIO值最大原则的卫星差分系统间偏差确定方法

说明书

本发明公开了一种基于RATIO值最大原则的卫星差分系统间偏差确定方法。在紧组合模型中，首先对不同系统观测值进行组合，并根据组合方程计算出坐标参数、伪距DISB和包含载波DISB的模糊度浮点解。根据模糊度浮点解的方差协方差阵计算其降相关矩阵，并利用降相关矩阵对载波DISB所处直线进行空间转换，确定样本点位置并根据样本点找出所有的最优模糊度组。根据RATIO计算公式对最优模糊度备选组和载波DISB所处直线进行空间转换，计算各最优模糊度备选组对应的偏移值及对应的RATIO值，将最大RATIO值对应的偏移值作为最终载波DISB结果。本发明方法结合RATIO值最大原则和几何原理直接确定载波DISB，模糊度固定成功率高于常规方法，有利于紧组合模型实际应用。

技术领域

本发明属于全球导航卫星系统(GNSS)相对定位领域，涉及到相对定位紧组合模型数据处理方法，具体涉及一种基于RATIO值最大原则的卫星差分系统间偏差确定方法。

背景技术

随着全球导航卫星系统现代化建设和各卫星系统的快速发展，更多卫星和更多频率的数据可用于精密定位。多系统数据组合可以增强观测卫星的图形强度，进而提升定位精度、可靠性和减小初始化时间。尤其在复杂环境下的定位情况，多系统卫星数据相对于单系统数据具有很大优势，在相对定位中有明显体现。

目前用于相对定位的双差观测方程有两种形式。一种是在各系统内分别选择参考卫星组成双差观测方程，再联合多系统双差观测值解算，也被称为松组合模型。另一种是不同系统选择一颗参考卫星，此时不仅可以组成系统内双差观测方程，还可以组成系统间双差观测方程，这种组合也被称为紧组合模型。紧组合模型相对于松组合模型能增加额外的观测方程，在复杂环境下定位可用性更强。

在应用紧组合模型时需要考虑差分系统间偏差(Differenced Inter-SystemBias,DISB)影响。其中伪距DISB可以和坐标参数一起估计，但整周模糊度会吸收载波DISB进而对定位结果造成影响。在这种情况下，虽然系统内双差观测值的模糊度仍具有整数特性，但系统间双差观测值模糊度不具备整数性。实际上仅有载波DISB小数部分会影响模糊度的固定，因为载波DISB整数部分可以被模糊度吸收而不会影响其整数特性。如果能够提前将载波DISB小数部分准确获取，其不会影响模糊度固定。

对于重叠频率上紧组合模型，如GPS系统L1频率和Galileo系统E1频率数据紧组合模型，可以通过在不同卫星系统选择参考卫星进行参数重组对载波DISB进行计算，最后选取结果小数部分作为载波DISB计算结果。对于不同频率紧组合模型，同样可以用参数重组法对载波DISB进行计算。但该计算结果中包含模糊度变换引起的小数偏差，实际利用时应考虑其影响。但当各系统观测值较少时，参数重组法需要长时间观测值才能准确计算，即系统内双差模糊度准确固定后。此外，有学者提出采用先验值和先验方法的方式确定载波DISB，但该方法的计算精度取决于先验值的精度。2015年有学者提出利用载波DISB与RATIO值之间对应关系，采用粒子滤波的方法确定载波DISB，但是该方法计算量较大。综上，一种简单有效的载波DISB确定方法具有一定意义。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术存在的问题，本发明目的在于提出一种根据RATIO值最大原则的卫星差分系统间偏差确定方法，该方法能够快速确定载波DISB，有利于紧组合实际应用。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明所述的基于RATIO值最大原则的卫星差分系统间偏差确定方法，包括如下步骤：

(1)对不同系统观测值进行组合，并根据组合方程计算出坐标参数、伪距DISB和包含载波DISB的模糊度浮点解；

(2)根据模糊度浮点解的方差协方差阵计算其降相关矩阵，并利用降相关矩阵对载波DISB所处直线进行空间转换，确定样本点位置并根据样本点找出所有的最优模糊度备选组；