[发明专利]一种GNSS观测异常值探测与隔离方法

说明书

本发明公开了一种GNSS异常值探测与隔离方法，主要针对GNSS系统存在的异常值进行探测与隔离。在粗差隔离算法中当测量数据较大时，会大大增加计算负担。本发明提出了一种简易通用公式。即直接利用粗差剔除后的X_k重新进行检验。不需要从头开始计算新的估值和协方差阵。这样大大的提高了计算效率。

技术领域

本发明涉及卫星导航信息预处理领域，特别是一种GNSS观测异常值探测与隔离方法。

背景技术

在GNSS数据处理过程中，由于观测值本身收到各种误差源的影响，往往会导致部分观测值包含粗差。粗差即指明显超出统计规律预期值的误差。又称为疏忽误差、过失误差或简称粗差。粗差产生原因一般为某些偶尔突发性的异常因素或疏忽所致。由于该误差很大并明显歪曲了测量结果。故应按照一定的准则进行判别，将含有粗大误差的测量数据予以剔除。

基于上述原因，需要一种GNSS观测异常值探测与隔离方法，实时监测观测信息来保证数据可用性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种GNSS观测异常值探测与隔离方法，实现在实时GNSS观测值探测与隔离。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种GNSS观测异常值探测与隔离方法，包括如下步骤：

步骤1：根据接收机接收的来自n颗卫星的信号，建立误差方程：

V＝AX+L

X为接收机的位置和钟差，为待定参数矢量；

L为n颗卫星的信号L＝[L₁ L₂…L_i…L_n]^T；

A为待定参数的系数矩阵，A＝[A₁ A₂…A_i…A_n]^T；

V＝[V₁ V₂…V_i…V_n]^T；

其中，1≤i≤n，n≥4；

步骤2：利用最小二乘法求解待定参数矢量X，计算公式为：

X＝(A^TA)^-1A^TL

步骤3：利用χ²检验法对接收的卫星信号进行异常值探测，如果则存在异常值，进行步骤4；如果则接收的卫星信号正常，结束本过程；

χ²计算公式为：

其中，χ²的自由度为n-4,n为卫星个数，σ_i为常数，通过查询标准正态分布表得到；

步骤4：依次消除每一颗卫星的信号，重新计算接收机的位置和钟差X_k，并计算以及t检验值：

t检验值为：

其中，k为消除的第k颗卫星信号，1≤k≤n；