[发明专利]一种基于非等测量方差的长基线三频模糊度解算方法

说明书

本发明提出了一种基于非等测量方差的长基线三频模糊度解算方法，解决了现有方法在以组合噪声最小为最优目标计算组合系数时，由于未考虑不同频点伪距噪声的差异造成组合系数并非最优以至于组合噪声较大的问题。本发明考虑了不同频点伪距噪声不同的事实，将这一条件引入到组合系数计算中，使得组合后噪声最小，在利用多历元平滑第二个和第三个组合的模糊度探测量时，减少了所需历元数，降低了对数据连续性的要求，对提高三频模糊度固定成功率进而最终提高定位精度有重大意义。

技术领域

本发明涉及卫星导航系统高精度数据处理技术领域，特别是涉及一种长基线条件下的三频模糊度解算方法。

背景技术

模糊度解算是精密单点定位(Precise Point Position,PPP)、实时动态定位(Real-time Kinematic,RTK)等卫星导航系统高精度数据处理的基础。目前，以北斗、GPS为代表的卫星导航系统可以播发三频导航信号，三频导航信号为模糊度解算带来了信息冗余，提高了模糊度解算的成功率。

长基线条件下，由于电离层空间相关性减弱，双差后电离层残差较大，因此，长基线条件下一般将伪距观测量加入到观测组合中，以满足无几何无电离层的约束。由于伪距的引入，组合后噪声较大，因此约束组合系数时，在满足无几何无电离层约束的基础上，以组合后噪声最小为约束准则。目前计算组合噪声时，一般假设三个频点上伪距噪声相同，但在实际环境中，由于接收机在不同频点的码环参数、前端带宽、多径效应等均不相同，三个频点的伪距噪声明显不同。对北斗系统，B1I和B2I上的伪距噪声明显大于B3I。对GPS系统，L1和L2上的伪距噪声明显大于L5上的伪距噪声。

因此，目前在假定三个频点伪距噪声相同的前提下计算出的组合噪声并非实际的组合噪声，据此计算出的组合系数并非最优组合系数，需要考虑不同频点上伪距测量方差的差异来确定最优组合系数。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种基于非等测量方差的长基线三频模糊度解算方法。通过本发明提供的方法，能够降低组合噪声，提供模糊度固定成功率。

长基线条件下三频模糊度解算组合系数的计算一般在满足无几何无电离层约束的前提下，以组合后噪声最小为最优目标。传统方法在计算组合后噪声时，假定三个频点的伪距噪声相同，未考虑由于不同频点的码环带宽、前端带宽、多径效应等不同造成的不同频点上伪距噪声不同的事实，因此其计算出的组合系数并非真正的最优系数，由此计算出的组合噪声也并非最小。本发明将考虑不同频点上伪距噪声不同的事实，计算最优组合系数，降低组合噪声，提高模糊度固定成功率。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是：

一种基于非等测量方差的长基线三频模糊度解算方法，包括以下步骤：

(1)卫星导航系统播发三频导航信号，给出t时刻三频导航信号其3个频点伪距以及三个频点的载波相位，提取每个频点伪距噪声；

(2)计算各频点伪距噪声标准差；

(3)给定第一个组合的载波系数，计算第一个组合的模糊度；

(4)给定第二个组合的载波系数，计算第二个组合的模糊度；

(5)给定第三个组合的载波系数，计算第三个组合的模糊度；

(6)恢复三个频点的模糊度。

本发明中，所述卫星导航系统是能够播发三频导航信号的全球定位系统。卫星导航系统可以是全球定位系统(GPS)、格洛纳斯卫星导航系统、北斗卫星导航系统等能够播发三频导航信号的卫星导航系统。

本发明步骤(1)中，根据公式(1)提取每个频点伪距噪声：