一种接收机观测噪声的获取方法和装置制造方法及图纸

技术编号:13781558 阅读:85 留言:0更新日期:2016-10-04 18:32
本文公布一种接收机观测噪声的获取方法和装置,该方法包括:根据原始观测模型建立零基线的站间单差观测模型;根据建立的零基线的站间单差观测模型建立零基线的星间双差观测模型;获取零基线的两个接收机接收的两颗卫星的观测值;根据原始观测模型、建立的零基线的站间单差观测模型、建立的零基线的站间双差观测模型以及获得的零基线的两个接收机接收的两颗卫星的观测值确定观测噪声。本发明专利技术实施例实现了基于零基线的接收机的噪声分析,从而更加便捷、准确、快速的获取接收机的观测噪声。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及移动通信技术,尤指一种基于零基线双差的接收机观测噪声的获取方法和装置
技术介绍
全球卫星导航定位系统(GNSS)接收机的观测值(包括伪距观测值和载波相位观测值)噪声是码跟踪环的测量误差、载波跟踪环的测量误差、接收机信号通道间偏差等引起的测距和测相误差的综合反映。观测值噪声会直接影响接收机定位、测速、授时的性能,是衡量GNSS接收机性能好坏的一个重要指标。GNSS接收机的观测值受到多种误差源的影响,这些误差源通常包括信号发射端的卫星星钟误差、卫星轨道误差,信号传播路径上的对流层延迟、电离层延迟,以及接收机端的多路径和观测值噪声等,多种误差源交织在一起,要将它们一一区分并进行补偿之后提取出观测值噪声,是非常困难的一件事情。有效的噪声分析方法应该能够完全消除上述各种误差的影响,同时做到简单准确、易于实现。这不仅有利于对不同厂家、不同类型的接收机进行性能评估和比较,也有利于接收机生产厂家对自身产品性能的分析和改善。两台或多台GNSS接收机通过功率分配器接收来自同一天线的卫星信号,如图1所示,一个天线通过功分器连接两台接收机,两台接收机构成的基线,其理论长度为零,称这类基线为零基线。零基线场景因为其基线长度严格为零,常常被用来评估基线处理软件的解算精度,另外,由于接收机钟差的存在,现有的基于零基线的双差处理方法并不能彻底的消除接收机钟差带来的误差,得到的观测值噪声往往呈现色噪声分布状态,存在较大的误差。
技术实现思路
本申请提供了一种接收机观测噪声的获取方法和装置,能够实现基于零
基线的接收机的噪声分析,从而更加便捷、准确、快速的获取接收机的观测噪声。为了达到本申请目的,本申请提供了一种接收机观测噪声的获取方法,包括:根据原始观测模型建立零基线的站间单差观测模型;根据建立的零基线的站间单差观测模型建立零基线的星间双差观测模型;获取零基线的两个接收机接收的两颗卫星的观测值;根据原始观测模型、建立的零基线的站间单差观测模型、建立的零基线的站间双差观测模型以及获得的零基线的两个接收机接收的两颗卫星的观测值确定观测噪声。可选地,当所述观测值为伪距观测值时,所述原始观测模型如以下公式所示的原始伪距观测模型: P i = ρ + c ( dt r - dt s ) + d o r b + d t r o p + f 1 2 f i 2 d i o n o + d m u l t , P , i + v i ]]>其中,Pi表示第i频点的原始伪距观测量,单位为米;ρ表示卫星到接收机的几何距离;c是光速;dtr表示接收机钟差;dts表示卫星钟差;dorb表示卫星的轨道误差;dtrop表示对流层延迟误差;diono表示电离层延迟误差;f1表示第1频点的频率;fi表示第i频点的频率;dmult,P,i表示作用在伪距上的多路径延迟;vi表示伪距观测噪声。可选地,所述根据原始观测模型建立零基线的站间单差观测模型:将所述原始伪距观测模型在两个接收机之间做单差以获取零基线的站间单差伪距观测模型;所述零基线的站间单差伪距观测模型如以下公式所示:ΔPi,AB=ΔρAB+cΔdtr+Δvi其中,Δ表示单差符号;A表示接收机A,B表示接收机B;ΔPi,AB表示接收机第i个频点的原始伪距在接收机A和接收机B之间的单差;ΔρAB表示卫星到接收机A的几何距离与卫星到接收机B的几何距离之差;Δdtr表示接
收机钟差在接收机A和接收机B之间的单差;Δvi表示伪距的单差噪声。可选地,所述根据建立的零基线的站间单差观测模型建立零基线的星间双差观测模型包括:将所述零基线的站间单差伪距观测模型在两颗卫星之间做单差以获取零基线的星间双差伪距观测模型;所述零基线的星间双差伪距观测模型如以下公式所示: Δ ▿ P i , A B n m = Δ ▿ ρ A B n m + Δ ▿ v i ]]>其中,表示双差符号;n表示卫星n,m表示卫星m;表示第i频点上的伪距的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差;表示几何距离的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差;表示伪距的双差噪声。可选地,所述确定观测噪声包括:将获得的所述零基线的两个接收机接收的两颗卫星的伪距观测值代入所述原始伪距观测模型、所述零基线的站间单差伪距观测模型和所述零基线的星间双差伪距观测模型以获取所述和所述将获得的所述和所述的差值的作为所述伪距的双差噪声;将所述伪距的双差噪声的二分之一作为所述伪距观测噪声。可选地,当所述观测值为载波相位观测值时,所述原始观测模型如以下公式所示的原始载波相位观测模型: ψ i = ρ + c ( dt r - dt s ) + d o r b + d t r o p - f 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种接收机观测噪声的获取方法,其特征在于,包括:根据原始观测模型建立零基线的站间单差观测模型;根据建立的零基线的站间单差观测模型建立零基线的星间双差观测模型;获取零基线的两个接收机接收的两颗卫星的观测值;根据原始观测模型、建立的零基线的站间单差观测模型、建立的零基线的站间双差观测模型以及获得的零基线的两个接收机接收的两颗卫星的观测值确定观测噪声。

【技术特征摘要】
1.一种接收机观测噪声的获取方法,其特征在于,包括:根据原始观测模型建立零基线的站间单差观测模型;根据建立的零基线的站间单差观测模型建立零基线的星间双差观测模型;获取零基线的两个接收机接收的两颗卫星的观测值;根据原始观测模型、建立的零基线的站间单差观测模型、建立的零基线的站间双差观测模型以及获得的零基线的两个接收机接收的两颗卫星的观测值确定观测噪声。2.根据权利要求1所述的获取方法,其特征在于,当所述观测值为伪距观测值时,所述原始观测模型如以下公式所示的原始伪距观测模型: P i = ρ + c ( dt r - dt s ) + d o r b + d t r o p + f 1 2 f i 2 d i o n o + d m u l t , P , i + v i ]]>其中,Pi表示第i频点的原始伪距观测量,单位为米;ρ表示卫星到接收机的几何距离;c是光速;dtr表示接收机钟差;dts表示卫星钟差;dorb表示卫星的轨道误差;dtrop表示对流层延迟误差;diono表示电离层延迟误差;f1表示第1频点的频率;fi表示第i频点的频率;dmult,P,i表示作用在伪距上的多路径延迟;vi表示伪距观测噪声。3.根据权利要求2所述的获取方法,其特征在于,所述根据原始观测模型建立零基线的站间单差观测模型:将所述原始伪距观测模型在两个接收机之间做单差以获取零基线的站间单差伪距观测模型;所述零基线的站间单差伪距观测模型如以下公式所示:ΔPi,AB=ΔρAB+cΔdtr+Δvi其中,Δ表示单差符号;A表示接收机A,B表示接收机B;ΔPi,AB表示接收机第i个频点的原始伪距在接收机A和接收机B之间的单差;ΔρAB表示卫星到接收机A的几何距离与卫星到接收机B的几何距离之差;Δdtr表示接收机钟差在接收机A和接收机B之间的单差;Δvi表示伪距的单差噪声。4.根据权利要求3所述的获取方法,其特征在于,所述根据建立的零基线的站间单差观测模型建立零基线的星间双差观测模型包括:将所述零基线的站间单差伪距观测模型在两颗卫星之间做单差以获取零基线的星间双差伪距观测模型;所述零基线的星间双差伪距观测模型如以下公式所示: Δ ▿ P i , A B n m = Δ ▿ ρ A B n m + Δ ▿ v i ]]>其中,Δ▽表示双差符号;n表示卫星n,m表示卫星m;表示第i频点上的伪距的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差;表示几何距离的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差;Δ▽vi表示伪距的双差噪声。5.根据权利要求4所述的获取方法,其特征在于,所述确定观测噪声包括:将获得的所述零基线的两个接收机接收的两颗卫星的伪距观测值代入所述原始伪距观测模型、所述零基线的站间单差伪距观测模型和所述零基线的星间双差伪距观测模型以获取所述和所述将获得的所述和所述的差值的作为所述伪距的双差噪声;将所述伪距的双差噪声的二分之一作为所述伪距观测噪声。6.根据权利要求1所述的获取方法,其特征在于,当所述观测值为载波相位观测值时,所述原始观测模型如以下公式所示的原始载波相位观测模型: ψ i = ρ + c ( dt r - dt s ) + d o r b + d t r o p - f 1 2 f i 2 d i o n o + λ i N i + d m u l t , ψ , i + ϵ i ]]>其中,ψi表示第i频点的原始载波相位观测量,单位为米;ρ表示卫星到接收机的几何距离;c是光速;dtr表示接收机钟差;dts表示卫星钟差;dorb表示卫星的轨道误差;dtrop表示对流层延迟误差;diono表示电离层延迟误差;f1表示第1频点的频率;fi表示第i频点的频率;λi表示第i频点的波长;Ni表示载波相位观测中的整周模糊度;dmult,ψ,i表示作用在载波相位上的多路径延
\t迟;εi表示载波相位观测噪声。7.根据权利要求6所述的获取方法,其特征在于,所述根据原始观测模型建立零基线的站间单差观测模型:将所述原始载波相位观测模型在两个接收机之间做单差以获取零基线的站间单差载波相位观测模型;所述零基线的站间单差载波相位观测模型如以下公式所示:Δψi,AB=ΔρAB+cΔdtr+λiΔNi+Δεi其中,Δ表示单差符号;A表示接收机A,B表示接收机B;Δψi,AB表示接收机第i个频点的原始载波相位在接收机A和接收机B之间的单差;ΔρAB表示卫星到接收机A的几何距离与卫星到接收机B的几何距离之差;Δdtr表示接收机钟差在接收机A和接收机B之间的单差;ΔNi表示第i频点上接收机A和接收机B之间的单差模糊度;Δεi表示载波相位的单差噪声。8.根据权利要求7所述的获取方法,其特征在于,所述根据建立的零基线的站间单差观测模型建立零基线的星间双差观测模型包括:将所述零基线的站间单差载波相位观测模型在两颗卫星之间做单差以获取零基线的星间双差载波相位观测模型;所述零基线的星间双差载波相位观测模型如以下公式所示: Δ ▿ ψ i , A B n m = Δ ▿ ρ A B n m + λ i Δ ▿ N i , A B n m + Δ ▿ ϵ i ]]>其中,Δ▽表示双差符号;n表示卫星n,m表示卫星m;表示第i频点上的载波相位的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差;表示几何距离的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差;表示第i频点上的整周模糊度的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差;Δ▽εi表示载波相位的双差噪声。9.根据权利要求8所述的获取方法,其特征在于,所述确定观测噪声包括:将所述零基线的星间双差载波相位观测模型转化为载波相位的双差观测噪声模型;其中,所述载波相位的双差观测噪声模型如以下公式所示: Δ ▿ ϵ i = Δ ▿ ψ i , A B n m - λ i * r o u n d ( Δ ▿ ψ i , A B n m - Δ ▿ ρ A B n m λ i ) - Δ ▿ ρ A B n m ]]>其中,round函数表示就近取整运算;将获得的所述零基线的两个接收机接收的两颗卫星的载波相位观测值代入所述原始载波相位观测模型、所述零基线的站间单差载波相位观测模型和所述零基线的星间双差载波相位观测模型以获取所述和所述根据所述载波相位的双差观测噪声模型、获得的取所述和所述和计算所述载波相位的双差噪声;将计算出的所述载波相位的双差噪声的二分之一作为所述载波相位观测噪声。10.一种接收机观测噪声的获取装置,其特征在于,包括:建模模块、获取模块和确...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈孔哲刘亮王献中
申请(专利权)人:和芯星通科技北京有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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