[发明专利]一种用于改善卫星双差伪距定位精度的方法

权利要求书

1.一种用于改善卫星双差伪距定位精度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、建立伪距观测方程：

其中，

：卫星i到基站接收机r的伪距测量值，单位：米；

：卫星i到基站接收机r的伪距计算值，单位：米；

c：光速，单位：米/秒；

：基站接收机r的钟差，单位：秒；

：卫星i的钟差，单位：秒；

：卫星i到基站接收机r的电离层延迟，单位：米；

：卫星i到基站接收机r的对流层延迟，单位：米；

：卫星i到基站接收机r的伪距测量噪声，单位：米；

S2、建立单差观测方程：

其中，

：基站接收机r和用户接收机u对卫星i的单差伪距测量值，单位：米；

：卫星i到用户接收机u的伪距测量值，单位：米；

：基站接收机r对卫星i的单差伪距计算值和用户接收机u对卫星i的单差伪距计算值的差值，单位：米；

：基站接收机r的钟差和用户接收机u的钟差的差值，单位：秒；

：卫星i到基站接收机r的伪距测量噪声和卫星i到用户接收机u的伪距测量噪声的差值，单位：米；

S3、建立双差伪距观测方程：

其中，

：基站接收机r和用户接收机u对卫星i和j的双差伪距测量值，单位：米；

：基站接收机r和用户接收机u对卫星j的单差伪距测量值，单位：米；

：与的差值；为基站接收机r对卫星j的单差伪距计算值和用户接收机u对卫星i的单差伪距计算值的差值，单位：米；

：和的差值，为卫星j到基站接收机r的伪距测量噪声和卫星j到用户接收机u的伪距测量噪声的差值，单位：米；

：基站接收机r对卫星i观测方向的单位向量；

：基站接收机r对卫星j观测方向的单位向量；

为用户接收机u到基站接收机r的基线向量；

S4、计算双差伪距测量值的残差：

：双差伪距拟合值，即将双差伪距测量值进行高阶拟合得到；

S5、设计Kaiser窗低通滤波器：

利用Kaiser窗作为窗函数设计的低通滤波器为：

其中，为理想数字低通滤波器的冲激响应；为Kaiser窗函数；

S6、对S4中给的残差进行零相位滤波后得到滤波双差伪距测量值：

其中，

：滤波双差伪距测量值；

：滤除噪声后的双差伪距测量值残差；

S7、利用滤波后的双差伪距测量值构建双差观测方程组并求解基线向量。

2.根据权利要求1所述的一种用于改善卫星双差伪距定位精度的方法，其特征在于，所述理想数字低通滤波器的冲激响应满足下列公式：

其中，为滤波器的归一化的截止频率，为滤波器窗口长度。

3.根据权利要求1所述的一种用于改善卫星双差伪距定位精度的方法，其特征在于，所述Kaiser窗函数满足下列公式：

其中，第一类修正零阶贝塞尔函数；为可调参数。

4.根据权利要求1所述的一种用于改善卫星双差伪距定位精度的方法，其特征在于，所述步骤S6中的零相位滤波采用FRR方法进行滤波。

5.根据权利要求4所述的一种用于改善卫星双差伪距定位精度的方法，其特征在于，所述FRR方法滤波的时域描述可以表示为：

式中，N为序列长度，；表示输入序列，即双差伪距测量值残差；表示滤波或者序列逆转后的结果，为滤除噪声后的双差伪距测量值残差，即。

6.根据权利要求1所述的一种用于改善卫星双差伪距定位精度的方法，其特征在于，所述步骤S7中双差观测方程组的构建步骤为：

设基站接收机r和用户接收机u对M颗卫星有伪距测量值，那么M-1个相互独立的双差伪距观测方程式可组成一个如下的矩阵方程式：

=

式中，为剩余残差。

7.根据权利要求1所述的一种用于改善卫星双差伪距定位精度的方法，其特征在于，所述基线向量通过最小二乘法进行求解。