[发明专利]载波相位周跳检测与修复方法、装置及计算机可读介质

说明书

本申请公开一种载波相位周跳检测与修复方法、装置及计算机可读介质，该方法获得观测卫星的多个载波相位观测值得到第一观测集合，生成对应的最小二乘观测矢量和观测矩阵，并通过观测加权生成观测权重矩阵，之后根据最小二乘观测矢量、观测矩阵和观测权重矩阵，通过最小二乘残差校验方式，从第一观测集合搜索满足残差条件(表征载波相位观测值未发生周跳的条件)的各观测值，得到第二观测集合，根据第二观测集合确定第一观测集合中发生周跳的目标观测值并进行周跳修复处理。可见，本申请提出了一种基于最小二乘残差校验方式的仅依赖载波观测值、不限制频点数的周跳检测与修复方案，对使用单频或多频观测的PPP或RTK算法均有很高的适用性。

技术领域

本申请属于卫星导航技术领域，尤其涉及一种载波相位周跳检测与修复方法、装置及计算机可读介质。

背景技术

随着卫星导航技术的普及与发展，基于全球导航卫星系统(GlobalNavigationSatelliteSystem，GNSS)的高精度定位服务的需求也变得越来越重要，而GNSS高精度定位服务，无论是精密单点定位(PPP)还是实时动态相对定位(RTK)，都离不开载波相位观测值，并且对载波相位观测值的连续性要求也非常高，通常情况下载波相位跟踪中断，或在连续跟踪过程中发生载波整周或半周跳而未对其进行及时的处理，均会对PPP或RTK的性能产生非常大的影响。

为有效检测周跳，目前主要提供有以下的几种解决方法：

一类是几何无关组合法，该方法使用同一颗卫星的双频载波观测值相减，消除几何影响，并分析前后历元这一组合观测值是否保持稳定来进行周跳检测。然而这一方法在发生周跳后无法分辨出是哪一个频点的观测发生了周跳，而且当两个频点同时发生相同周跳时还可能产生漏检。

另一类是码相位辅助法，如MW组合法等，这一类方法受限于码相位的跟踪精度，探测精度无法保证，特别是对小周跳特别容易漏检。同时上述两种方法，都严重依赖多频观测值，对接收机的成本控制来说非常不友好。

第三类方法是多普勒观测辅助法，利用多普勒和载波相位之间的微分关系，使用瞬时多普勒测量值与时间相乘，以此来逼近载波相位的历元变化量，这在接收机时钟稳定并且载体动态比较平稳时是有效的，但如果载体加速度比较大或者时钟频率变化比较剧烈，动态误差很可能就会超出一个波长，从而导致检测修复错误。除此之外，目前也有基于多普勒和载波相位的微分关系来探测大周跳，同时使用几何无关组合法探测小周跳的尝试，但这种方法也存在需要多频跟踪、以及多个频点同时发生周跳时可能漏检的局限性。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种载波相位周跳检测与修复方法、装置及计算机可读介质，用于解决载波相位观测值的周跳检测与修复问题，同时克服现有的周跳检测与修复方式存在的至少部分缺陷。

具体方案如下：

一种载波相位周跳检测与修复方法，包括：

执行预设的周跳检测准备处理，以通过所述周跳检测准备处理至少获得观测卫星的多个载波相位观测值，得到第一观测集合；

生成与所述第一观测集合中的各个观测值对应的最小二乘观测矢量和观测矩阵，并通过观测加权处理生成观测权重矩阵；

根据所述最小二乘观测矢量、所述观测矩阵和所述观测权重矩阵，通过最小二乘残差校验方式，从所述第一观测集合中搜索满足预设残差条件的各个观测值，得到由搜索的各个观测值构成的第二观测集合；所述预设残差条件为能用于表征载波相位观测值未发生周跳的条件；

根据所述第二观测集合确定第一观测集合中发生周跳的目标观测值，并对所述目标观测值进行周跳修复处理。

可选的，所述执行预设的周跳检测准备处理，包括：

收集观测卫星相邻历元的多个载波相位观测值，并准备广播星历。