[发明专利]基于模糊度全微分的GNSS单频数据周跳探测与修复方法

摘要

本发明公开了基于模糊度全微分的GNSS单频数据周跳探测与修复方法，包括：基于GNSS站间的单差观测方程构建模糊度函数；基于相邻两个历元的GNSS站间单差载波相位观测值，在时间域上对模糊度函数求解全微分，全微分函数周跳量函数；基于周跳量函数，构建周跳探测的最小二乘系统，基于最小二乘系统的标准差变化来探测周跳；当探测到发生周跳时；利用所有共视卫星的GNSS站间单差载波相位观测值及其理论值修复周跳。本发明解决了现有单频GNSS周跳探测与修复方法难以可靠处理载体运动规律复杂、周跳数值较小等情况的问题，具有理论严密、模型简单、易于实现、扩展性强、精度高等特点，可广泛应用于GNSS大规模市场。

主权项

1.基于模糊度全微分的GNSS单频数据周跳探测与修复方法，其特征是，包括：S100 基于GNSS站间的单差观测方程构建模糊度函数其中，N表示载波相位模糊度；B表示单差观测方程线性化后的系数矩阵；X为待估参数，包含接收机的位置和钟差的矩阵；A表示大气残差；λ表示载波相位波长；表示单差观测方程线性化后GNSS站间单差载波相位观测值；ε表示载波相位观测噪声；S200 基于相邻两个历元k、k‑1的GNSS站间单差载波相位观测值，在时间域上对模糊度函数求解全微分，全微分函数即历元k对应的周跳量函数；S300 基于周跳量函数，构建周跳探测的最小二乘系统基于最小二乘系统的标准差变化来探测周跳；当探测到发生周跳时，执行步骤S400；其中，表示对历元k下线性化后的GNSS站间单差载波相位观测值求微分；B_k表示历元k下单差观测方程线性化后的系数矩阵；ΔX_k表示对历元k下的待估参数X_k求微分；Δε_k表示对历元k下的载波相位观测噪声ε_k求微分；S400 利用未发生周跳的共视卫星的GNSS站间单差载波相位观测值构建观测方程，并解算接收机的位置和钟差，利用接收机的位置和钟差反求所有共视卫星的GNSS站间单差载波相位观测值的理论值，基于所有共视卫星的GNSS站间单差载波相位观测值及其理论值修复周跳；步骤S300中基于最小二乘系统的标准差变化来探测周跳，具体为：判断最小二乘系统的标准差是否大于预设的阈值，若大于，则判定发生周跳，否则认为没有周跳；步骤S400中基于所有共视卫星的GNSS站间单差载波相位观测值及其理论值修复周跳，具体为：使周跳其中，和分别表示GNSS站间单差载波相位的观测值和理论值。