[发明专利]一种伪距观测数据质量在线评估方法

说明书

本发明公开了一种伪距观测数据质量在线评估方法。属于卫星导航定位领域，本发明从原始伪距观测量中提取多路径误差和测量噪声，并假设测量噪声和多路径误差估值服从零均值的高斯正态分布，通过对测量噪声和多路径误差时间序列的在线分析实现伪距观测量噪声方差的实时估计；为避免较大的多路径误差对伪距噪声方差估值的影响，采用正态分布假设检验实现异常观测的检测和剔除，从而保证噪声方差估值的准确性；本发明提出的伪距观测数据质量在线评估方法能较为准确的实现伪距观测噪声方差的实时估计，解决了基于经验随机模型不能适应动态场景下伪距观测质量时变特性的问题，进而为参数估计阶段观测数据的准确定权提供依据，提高定位结果的精度和可靠性。

技术领域

本发明属于卫星导航定位领域，涉及一种伪距观测数据质量在线评估方法。

背景技术

GNSS观测数据是卫星导航定位解算的基础，定位结果的质量依赖于观测数据质量的好坏。卫星信号在传播过程中受各种因素的影响使得观测量中通常包含各种误差项。长期以来国内外研究人员主要从提高观测数据质量的角度出发，通过对周跳探测与修复、误差模型精化与消减、异常值探测与排除等观测数据质量控制方法的研究，来改善定位质量。虽然通过数据质量控制可以从根源上为导航定位解算提供更高质量的观测数据，但由于受各种误差的影响，不同卫星观测数据的精度通常存在较大差异，有区别的利用各观测数据对进一步改善定位质量尤为重要。观测数据质量实时评估的目的是为了定量分析各观测量的精度，从而为参数估计阶段观测数据的准确定权提供依据。因此，观测数据质量的实时精准评估对提高定位质量具有同等重要性。

当前对观测数据质量的评估主要是利用质量核检软件，通过对数据完整率、信噪比、伪距多路径、周跳比和电离层延迟变化率等评价指标的分析，进行观测数据质量的定性评价。对于观测数据质量的实时评估，主要是利用建立的残差误差模型估计观测量的误差标准差，进而实现观测数据质量的定量评价。由于观测噪声和多路径误差是影响观测数据质量的主要因素，研究人员根据这两类误差的特性，提出了多种基于卫星高度角和信噪比的误差标准差经验估计模型。尽管如此，基于经验模型的观测数据质量在线评估方法缺乏对不同接收机测量噪声差异和动态场景下多路径误差时变特性的考虑，通常难以反映各观测数据的真实误差水平。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供了一种伪距观测数据质量的在线评估方法，以解决基于经验随机模型的在线评估方法不能适应动态复杂场景的时变性，进而为参数估计阶段观测数据的准确定权提供依据，改善定位结果的精度和可靠性。

技术方案：本发明所述的一种伪距观测数据质量在线评估方法，该方法采用如下估计模型计算各颗卫星的伪距标准偏差，进而实现伪距观测数据质量的在线评估；

式中，σ_i为第i颗卫星伪距观测量的标准偏差；σ_clkeph为卫星钟和轨道误差标准偏差；σ_trop为对流层延迟修正模型的误差标准偏差；σ_ion为电离层延迟修正模型的误差标准偏差；σ_mpnoise为伪距多路径误差和测量噪声的标准偏差。

进一步的，式(1)中的伪距多路径误差和测量噪声标准偏差σ_mpnoise采用伪距多路径误差和测量噪声估值序列实时估计。

进一步的，所述伪距多路径误差和测量噪声的标准偏差σ_mpnoise的计算，其具体步骤如下：

步骤(1)、基于伪距多路径误差估值模型计算各颗卫星伪距观测量的多路径误差和测量噪声估值；

伪距多路径误差和测量噪声采用伪距多路径估计模型计算得到，即如下式：

式中，为伪距多路径误差和测量噪声估值；CMC_i为码伪距减载波相位观测量；＜CMC_i＞为一段时间内CMC_i观测值的均值；