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一种基于CORS已知基线分量的参考站模糊度验证方法技术

技术编号:13633250 阅读:107 留言:0更新日期:2016-09-02 16:00
本发明专利技术公开了一种基于CORS已知基线分量的参考站模糊度验证方法,通过网络RTK参考站坐标精确已知这一特点,在使用MW组合观测值单历元求解宽巷模糊度时,将MW组合观测值单历元求解的宽巷模糊度与用真实距离求解的宽巷模糊度进行验证;在进行卫星L1模糊度求解过程中,将已确定L1模糊度的卫星带入无电离层组合模型中,使用最小二乘方法反算基线距离,与已知基线分量进行对比,以对已确定卫星的L1模糊度进行验证。本发明专利技术具有很高的精度,可以对确定出的整周模糊度进行精确验证。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及GNSS整周模糊度解算领域,具体是一种基于CORS已知基线分量的参考站模糊度验证方法
技术介绍
CORS系统是通过地面通信系统播发导航信号修正量和辅助定位信号,向用户提供厘米级至亚米级精密定位和大众终端辅助增强服务。但由于网络RTK基准站的间距一般都在几十公里或上百公里,所以采用简单的双差组合方法确定整周模糊度非常困难,主要是由于电离层延迟和对流层延迟等误差对双差观测值的影响远大于0.5周,即使在使用双频观测数据和基准站坐标已知的情况下,整周模糊度也难以与误差分离,可能导致求解出的整周模糊度错误。然而CORS系统实现高精度动态定位的首要条件是基准站间整周模糊度的准确确定,只有正确固定了基准站模糊度才能得到高精度的综合误差或是建立高精度的误差模型,因此对确定出的整周模糊度进行验证是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高精度的基于CORS已知基线分量的参考站模糊度验证方法。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种基于CORS已知基线分量的参考站模糊度验证方法,包括以下步骤:步骤1,在宽巷模糊度求解过程中,对每颗卫星,使用MW组合观测值求解单历元的宽巷模糊度,将MW组合观测值求解的宽巷模糊度与用真实距离求解的宽巷模糊度进行比较,以对MW组合观测值求解出的宽巷模糊度值进行验证;步骤2,对于经过模糊度解算已经固定了L1模糊度的卫星,将该卫星已经确定的L1整周模糊度带入到无电离层组合模型中,使用最小二乘方法反算基线距离,与已知基线分量进行对比,对已经确定的L1模糊度进行验证。作为本专利技术进一步的方案:所述步骤1中,对MW组合观测值求解出的宽巷模糊度值进行验证,其具体实现步骤如下:步骤1.1,使用MW组合观测值在单历元间求解宽巷模糊度,MW组合观测值求解宽巷模糊度可以写成如下形式:;其中:为双差宽巷模糊度;为波长;为双差宽巷观测量;,分别为L1和L2的双差伪距观测值;,分别为L1和L2载波对应的波长;在使用MW组合观测值求解单历元宽巷模糊度中,电离层延迟、卫星轨道误差、对流层延迟被完全消除,仅仅受到,,和噪音的影响。由误差分析可知,的噪音主要由P码的噪音决定;步骤1.2,使用真实距离求解的宽巷模糊度,可以写成如下形式:;其中:为双差宽巷模糊度;为波长;为双差宽巷观测量;R为卫星到基准站的双差真实距离;对用MW组合单历元值求解的宽巷模糊度与用真实距离求解的宽巷模糊度进行比较,结合对上述两种宽巷模糊度的解算数值分析,设定两个模糊度差值阈值。如果两个模糊度值相差超过0.25周时,则认为MW组合中含有粗差,将该组MW组合观测值剔除。作为本专利技术进一步的方案:所述步骤2中,对于经过模糊度解算已经固定L1模糊度的卫星,将其带入无电离层组合模型中,使用最小二乘方法反算基线距离,与已知基线分量进行对比,以对已经确定的L1整周模糊度进行验证,其具体实现步骤如下:对于每一颗卫星,其无电离层组合观测方程:其中:,为无电离层组合观测值;,为无电离层组合双差模糊度;为无电离层组合波长;是卫星到基准站真实距离双差值;,,,是卫星到基准站余弦值,,,是基准站准确坐标,,,是卫星坐标;为基线在X,Y,Z三个方向的分量;为对流层延迟改正;为多路径效应、观测值噪声等其他误差;理论上,各个分量的值应该在0附近,结合对各个分量值的数值分析,设定各个分量阈值。如果超出给定阈值0.1m,则说明有一组或者数组卫星确定的L1双差模糊度求解错误,将其重新求解。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:本专利技术充分利用了网络RTK参考站坐标精确已知的特性,在使用MW组合观测值单历元求解宽巷模糊度时,将MW组合观测值单历元求解的宽巷模糊度与用真实距离求解的宽巷模糊度进行验证;在进行卫星L1模糊度求解过程中,将已确定L1模糊度的卫星带入无电离层组合模型中,使用最小二乘方法反算基线距离,与已知基线分量对比,对已确定卫星的L1模糊度进行验证。本专利技术具有很高的精度,可以对确定出的整周模糊度进行精确验证。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。实施例1本专利技术实施例中,一种基于CORS已知基线分量的参考站模糊度验证方法,涉及的GNSS数据包含美国的GPS,俄罗斯的GLONASS,中国的BDS等卫星导航定位系统对应的GNSS数据,可采用硬盘做数据存储。本专利技术在具体实施时可采用电脑进行算法实现,具体各个主要部分的算法包括:通过网络RTK基站坐标精确已知这一特点,在使用MW组合观测值单历元求解宽巷模糊度时,将MW组合观测值单历元求解的宽巷模糊度与用真实距离求解的宽巷模糊度进行验证;在进行卫星L1模糊度求解过程中,将已确定L1模糊度的卫星带入无电离层组合模型中,使用最小二乘方法反算基线距离,对已确定卫星的L1模糊度进行验证。现对上述各步骤进行详细说明:步骤1,将MW组合观测值单历元求解的宽巷模糊度与用真实距离求解的宽巷模糊度进行验证,其具体实现步骤如下:步骤1.1,使用MW组合观测值在单历元间求解宽巷模糊度,MW组合观测值求解宽巷模糊度可以写成如下形式:;其中:为双差宽巷模糊度;为波长;为双差宽巷观测量;,分别为L1和L2的双差伪距观测值;,分别为L1和L2载波对应的波长;在使用MW组合观测值求解单历元宽巷模糊度中,电离层延迟、卫星轨道误差、对流层延迟被完全消除,仅仅受到,,和噪音的影响;由误差分析可知,的噪音主要由P码的噪音决定;步骤1.2,使用真实距离求解的宽巷模糊度,可以写成如下形式:;其中:为双差宽巷模糊度;为波长;为双差宽巷观测量;R为卫星到基准站的双差真实距离;对用MW组合单历元值求解的宽巷模糊度与用真实距离求解的宽巷模糊度进行比较,结合对上述两种宽巷模糊度的解算数值分析,设定两个模糊度差值阈值。如果两个模糊度值相差超过0.25周时,则认为MW组合中含有粗差,将该组MW组合观测值剔除。步骤2,对已经确定的L1整周模糊度进行验证,其具体实现步骤如下:对于每一颗卫星,其无电离层组合观测方程:;其中:,为无电离层组合观测值;,为无电离层组合双差模糊度;为无电离层组合波长; 是卫星到基准站真实距离双差值;,,,是卫星到基准站余弦值,,,是基准站准确坐标,,,是卫星坐标;为基线在X,Y,Z三个方向的分量;为对流层延迟改正;为多路径效应、观测值噪声等其他误差;理论上,各个分量的值应该在0附近,结合对各个分量值的数值分析,设定各个分量阈值。如果超出给定阈值0.1m,则说明有一组或者数组卫星确定的L1双差模糊度求解错误,将其重新求解。本专利技术具有很高的精度,可以对确定出的整周模糊度进行精确验证。对于本领域技术人员而言,显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本专利技术的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本专利技术。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本专利技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本专利技术内。此外,应当理解,虽然本说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于CORS已知基线分量的参考站模糊度验证方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,在宽巷模糊度求解过程中,对每颗卫星,使用MW组合观测值求解单历元的宽巷模糊度,将MW组合观测值求解的宽巷模糊度与用真实距离求解的宽巷模糊度进行比较,以对MW组合观测值求解出的宽巷模糊度值进行验证;步骤2,对于经过模糊度解算已经固定了L1模糊度的卫星,将该卫星已经确定的L1整周模糊度带入到无电离层组合模型中,使用最小二乘方法,反算基线距离,与已知基线分量进行对比,以对已经确定的L1模糊度进行验证。

【技术特征摘要】
1.一种基于CORS已知基线分量的参考站模糊度验证方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,在宽巷模糊度求解过程中,对每颗卫星,使用MW组合观测值求解单历元的宽巷模糊度,将MW组合观测值求解的宽巷模糊度与用真实距离求解的宽巷模糊度进行比较,以对MW组合观测值求解出的宽巷模糊度值进行验证;步骤2,对于经过模糊度解算已经固定了L1模糊度的卫星,将该卫星已经确定的L1整周模糊度带入到无电离层组合模型中,使用最小二乘方法,反算基线距离,与已知基线分量进行对比,以对已经确定的L1模糊度进行验证。2.根据权利要求1所述的基于CORS已知基线分量的参考站模糊度验证方法,其特征在于,所述步骤1中,对每颗卫星,利用真实距离求解的宽巷模糊度对MW组合观测值求解的单历元宽巷模糊度验证,步骤如下:步骤1.1,使用MW组合观测值在单历元间求解宽巷模糊度,MW组合观测值求解宽巷模糊度表示为: N w = λ 2 P 1 + λ 1 P 2 ( λ 1 + λ 2 ) λ w - L w ; ...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙红星王晖赵存洁
申请(专利权)人:孙红星
类型:发明
国别省市:湖北;42

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