[发明专利]一种GNSS阵列式联合高精度定位算法

权利要求书

1.一种GNSS阵列式联合高精度定位算法,其特征在于：包括以下步骤：

步骤(1)，使用载波相位观测得出的单点位状态量进行多点位相对差分运算；步骤(2)，根据统计学原理得出最佳观测值；步骤(3)，基于多点位的最佳观测值构建平面基准网络；

步骤(1)中的载波相位观测方程为：

式中，表示接收机与卫星间的实际空间距离，和分别表示接收机和

卫星的钟差，为电离层延迟，为流程延迟，表示测量噪声，表示光速，表示观测历元，表示由地面站观测到的第颗卫星，表示地面标记为的接收机，表示在时刻接收机接收到的第颗卫星的导航信号的观测值，表示接收机接收到的第颗卫星的导航信号的观测值的整周模糊度；

同理，可得出在时刻的载波相位方程如下：

将式(1-1)与式(1-2)做差，得出此观测站对单一卫星的单差载波相位方程，如下：

详细方程为如下：

由于在相邻历元观测同一颗卫星，所以钟差可以消除；同时，相邻历元的时间范围内，可以认定对流层与电离层的变化微弱，所以此三个误差因素可以通过该单差方式消除；此外，由于观测时间短，且为同一颗卫星，可以认定观测噪声相同，同样可以消除；式(1-4)可简化为：

2.根据权利要求1所述的一种GNSS阵列式联合高精度定位算法，其特征在于：将任意两个观测站的单差载波相位观测方程做差，得出基于两个相邻历元和(任意两个观测站对同一颗卫星的双差方程为：

式中，表示地面标记为的接收机，表示与接收机关联的监测站，表示由地面站观测到的第颗卫星，表示相邻两个历元之间间隔时间内对应的同一卫星的接收机与监测站的观测值，表示相邻两个历元之间间隔时间内对应的同一卫星的接收机与监测站的实际空间距离，表示接收机与监测站对应的统一卫星的整周模糊度。

3.根据权利要求2所述的一种GNSS阵列式联合高精度定位算法，其特征在于：对于任意一点，通过方程(1-6)解算，得出个三维坐标矩阵：

式中，表示与接收机关联的监测站，表示包括接收机在内共有的点位数量，表示接收机与其余除点外的个点位做解算得出的个矩阵。

4.根据权利要求3所述的一种GNSS阵列式联合高精度定位算法，其特征在于：将式(1-7)使用统计学方法，得出其最佳实践值：

式中，表示与接收机关联的监测站。

5.根据权利要求4所述的一种GNSS阵列式联合高精度定位算法，其特征在于：将式(1-8)所有点位进行平面拟合，得出平面拟合曲线，算法方程如下：

式中，表示得出的拟合曲面方程，表示所要拟合的所有点位数，带下标的分别为式(1-8)得出的最佳实践值，带下标的为设定的参数，其取得遵循如下方程：

如上可得：

我们假设参数：

可得

为得出最佳拟合曲线，需满足如下约束条件：

其中

由数学运算可得：

解上述方程组可得，即可得出式(1-12)的三维曲面拟合。

6.根据权利要求5所述的一种GNSS阵列式联合高精度定位算法，其特征在于：将式(1-8)得出的点位最佳实践值与三维曲面拟合值进行基准库定义，得出所有观测点位的原始基准值并将原始基准值定义为基准曲面，以此为参考进行后续测量。

7.根据权利要求6所述的一种GNSS阵列式联合高精度定位算法，其特征在于：将式(1-8)得出的点位最佳实践值与基准库进行逐一求差，得出点位三维位移量，方程如下：

其中，表示第个点位的位移变化量，为时刻观测值，为基准值。

8.根据权利要求7所述的一种GNSS阵列式联合高精度定位算法，其特征在于：将点位三维位移量带入到曲面拟合方程，并进行重拟合，得出新的拟合曲面，将基准曲面与拟合曲面通过数学运算，得出点位矩阵中非观测点位以外所有观测范围内的变化量。