[发明专利]多普勒积分法联合电离层残差法检测与修复周跳

说明书

本发明公开了一种多普勒积分法联合电离层残差法检测与修复周跳，包括以下步骤：a、由接收机分别获取导航系统中两个频点的载波相位和多普勒观测值；b、利用多普勒积分法算出检测量进行初步的周跳探测，判断是否发生周跳；c、发生周跳则将原始周跳检测量修正到±4周以内；d、用电离层残差法对周跳进行探测，用载波相位的线性组合求得周跳检测量，并将检测量与门限值进行比较；若电离层残差法检测量的绝对值大于门限值，判断发生周跳，则进行步骤e；若检测量的绝对值小于门限值，判断未发生周跳；e、对周跳值进行修复。本发明的方法，能有效地利用电离层残差法的周跳探测能力强的优点，也能避免对特殊比值的周跳组合探测不出的缺陷。

技术领域

本发明涉及卫星导航定位技术领域，具体为一种多普勒积分法联合电离层残差法检测与修复周跳。

背景技术

随着精密定位水平的发展，定位产品所要求的精度越来越高。在接收机进行连续的载波相位测量过程中，由于失锁会导致整周计数发生错误，会使相位观测值比之前对比，出现一个跳跃，称为周跳。精密定位用的观测值是载波相位，因此要准确得到载波相位值，周跳探测与修复是关键的一步。卫星在空间的运行轨迹是一条平滑的曲线，因而卫星至接收机的距离观测值的变化也是平滑而有规律的。周跳将破环这种规律性，使观测产生一种系统性的误差。正确地探测并修复周跳，是载波相位定位中非常重要且必须解决的问题之一。目前，电离层、对流层、噪声及多路径效应等误差对周跳探测会产生很大的影响，而传统探测周跳的方法精度不高，无法探测出较小的周跳，周跳探测的方法有很多，但是通常单独使用某种方法都会存在探测盲点。例如：

(1)对于双频周跳的处理多用双频相位和伪距联合的MW(Melborne-Wnbbena，简称，MW)组合法，该组合消除站星几何距离及对流层所造成的影响，并且适合动态情形的周跳，因此在高采样率时，可以有效探测小至1周的周跳，但是，MW组合法虽能探测到一周的周跳，但不能分辨出这个周跳发生在哪个载波上，而且当两个频段信号的载波相位发生同样大小的周跳时，它将无法探测到这样的周跳组合，即MW方法无法探测出两个频点发生相同大小周跳的情况。

(2)无几何距离组合(GF)对两个频点上的周跳比值接近频率比的倒数时，也无法探测出来。

(3)(TurboEdit)方法就是联合MW组合和GF组合的一种方法，弥补各自方法的不足，但是在伪距噪声较大时会对1周周跳探测不出。多普勒观测量是载波相位的一阶导数，表示载波相位的变化率，它是一种非常稳定，并且独立于载波相位的观测值，并不会因为载波相位发生周跳而发生变化，多普勒积分法探测周跳的能力取决于多普勒观测精度以及数据采样率，观测精度越高，采样率越高，探测小周跳能力越强，且不受接收机运动状态的影响。但是目前的多普勒积分探测周跳，因为受到多普勒观测精度以及数据采样率的限制，其探测精度不高。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种多普勒积分法联合电离层残差法检测与修复周跳，能有效地利用电离层残差法的周跳探测能力强的优点，也能避免对特殊比值的周跳组合探测不出的缺陷。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种多普勒积分法联合电离层残差法检测与修复周跳，包括以下步骤：

a、由接收机分别获取导航系统中两个频点的载波相位和多普勒观测值；

b、利用多普勒积分法算出检测量进行初步的周跳探测，判断检测量是否超出阈值，若超出阈值，判断发生周跳，则进行步骤c；若未超出阈值，则进行步骤d；

c、将原始周跳检测量修正到±4周以内，进行步骤d；

d、用电离层残差法对周跳进行探测，用载波相位的线性组合求得周跳检测量，并将检测量与门限值进行比较；若电离层残差法检测量的绝对值大于门限值，判断发生周跳，则进行步骤e；若检测量的绝对值小于门限值，判断未发生周跳；

e、对周跳值进行修复。