载波相位差分定位信息输出频率切换的设计方法技术

本发明专利技术提供一种载波相位差分定位信息输出频率切换的设计方法，包括：1、获取差分系统的整周模糊度；2、在整周模糊度固定的基础上，进行频率切换，切换到差分系统的PPS频率上，并在所述PPS频率下完成载波相位差分定位信息的获取和输出，包括：1)系统PPS频率为1Hz，保持获取1Hz的真实观测量，进行实时的求解即可；2)系统PPS频率<1Hz，按照PPS的频率并实时获取频率下的真实观测量，进行实时的求解即可；3)系统PPS频率>1Hz，推算基准站的观测量数据，频率同样与系统PPS保持一致，此时进行差分实时求解即可。本发明专利技术突破了常用的系统1Hz输出实现方式，实现了不同频率下载波相位差分定位信息的输出，并满足系统的差分精度要求，以适应不同型号产品。

Design method of frequency switching of carrier phase differential positioning information output

【技术实现步骤摘要】
载波相位差分定位信息输出频率切换的设计方法
本专利技术涉及高精度载波相位差分
，尤其涉及一种载波相位差分定位信息输出频率切换的设计方法。
技术介绍
载波相位动态差分技术(RTK)，是通过无线数据链把基准站的观测量传给移动站，并与移动站的观测量进行差分组合，消去电离层、对流层、钟差等大部分误差，从而精确求解位置坐标。无线数据链往往都会对传输的数据容量有限制，电台是常用的无线传输装备，由于电台与卫星接收机接口的波特率为38400bit/s，无线传输时的空中波特率最大为19200bit/s，基准站通过电台发送的差分修正信息(RTCM标准协议)基本上是1Hz的更新频率。而移动站的观测量不存在空中传输波特率限制，可以10Hz,5Hz,2Hz,1Hz，0.5Hz的频率实时获取并更新。受限于基准站的更新频率，目前的载波相位差分定位信息只能以1HZ的输出频率进行输出，无法适应不同型号产品，应用场景受到限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供了一种载波相位差分定位信息输出频率切换的设计方法，本专利技术突破了常用的系统1Hz输出实现方式，实现了不同频率下载波相位差分定位信息的输出(即满足差分定位信息需求的输出频率(差分系统的PPS频率)要求)，并满足系统的差分精度要求，以适应不同型号产品。本专利技术的技术解决方案如下：本专利技术提供一种载波相位差分定位信息输出频率切换的设计方法，该方法包括以下步骤：步骤1、获取差分系统的整周模糊度；步骤2、在上述整周模糊度固定的基础上，进行频率切换，切换到差分系统的PPS频率上，并在所述PPS频率下完成载波相位差分定位信息的获取和输出，包括：1)当差分系统的PPS频率为1Hz时，按照PPS频率同时获取差分系统流动站和基准站的真实观测量并进行整秒时标对齐，进行实时的差分定位求解并以1Hz的输出频率输出；2)当差分系统的PPS频率<1Hz；按照PPS频率实时获取流动站真实观测量，同时获取此时标下的基准站的真实观测量并进行整秒时标对齐，进行实时的差分定位求解并以所述PPS频率进行输出；3)当差分系统的PPS频率>1Hz，且连续的收到基准站1Hz的实时观测量时，以上一节拍实时收到的基准站真实观测量开始推算当前节拍的观测量数据，得到与流动站相同频率下、相同时标下的观测量数据，进行实时的差分定位求解并以所述PPS频率进行输出。进一步地，所述以上一节拍实时收到的基准站真实观测量开始推算当前节拍的观测量数据，得到与流动站相同频率下、相同时标下的观测量数据包括：通过计算基准站处卫星的位置、速度，计算基准站两个历元间的伪距变化率；并基于所述伪距变化率计算得到载波相位的变化率；基于所述伪距变化率和载波相位的变化率推算基准站时标依次加1/f处的伪距和载波相位观测量，以得到与流动站相同频率下、相同时标下的观测量数据，其中，f为PPS频率。进一步地，所述步骤2还包括：当差分系统的PPS频率>1Hz，且基准站的真实观测数据不连续时，则由上一节拍实时收到的基准站的真实观测量进行持续推算，得到与流动站相同频率下、相同时标下的观测量数据。进一步地，当差分系统的PPS频率>1Hz时，所述的PPS频率包括2Hz、5Hz或10Hz。进一步地，所述获取差分系统的整周模糊度包括：在差分系统流动站和基准站各自观测量频率下，对齐整1s时标下的基准站观测量和流动站观测量；依次获取若干连续的整1s历元观测量，进行若干历元观测量的双差方程组组合并求解即得所述整周模糊度。应用上述技术方案，提供一种载波相位差分定位信息输出频率切换的设计方法，通过设计在不同PPS频率下的载波相位差分定位信息的获取(保证定位信息的精度)和输出(实现不同的频率输出)，连续、稳定、可靠地实现了载波相位差分定位解算过程中，不同频率下的基准站与流动站观测量数据有效同步，实现不同频率输出的切换，同时定位结果满足精度指标要求，使得不同的频率输出下，定位精度依旧能够达厘米级，这不同于普通的卫星导航接收机定位频率切换，对于满足多种型号实际应用需求，拓展市场应用范围、意义重大。附图说明所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施例，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了根据本专利技术实施例提供的载波相位差分定位信息输出频率切换的设计方法的原理流程框图；图2示出了根据本专利技术实施例提供的整周模糊度初始化示意图；图3示出了根据本专利技术实施例提供的差分定位系统的PPS频率为1Hz时定位信息获取和输出示意图；图4示出了根据本专利技术实施例提供的差分定位系统的PPS频率小于1Hz时定位信息获取和输出示意图；图5示出了根据本专利技术实施例提供的差分定位系统的PPS频率大于1Hz时定位信息获取和输出示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本专利技术实施例中的附图，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。如图1、3-5所示，根据本专利技术实施例提供一种载波相位差分定位信息输出频率切换的设计方法，该方法包括以下步骤：步骤1、获取差分系统的整周模糊度；步骤2、在上述整周模糊度固定的基础上，进行频率切换，切换到差分系统的PPS频率上，并在所述PPS频率下完本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种载波相位差分定位信息输出频率切换的设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n步骤1、获取差分系统的整周模糊度；/n步骤2、在上述整周模糊度固定的基础上，进行频率切换，切换到差分系统的PPS频率上，并在所述PPS频率下完成载波相位差分定位信息的获取和输出，包括：/n1)当差分系统的PPS频率为1Hz时，按照PPS频率同时获取差分系统流动站和基准站的真实观测量并进行整秒时标对齐，进行实时的差分定位求解并以1Hz的输出频率输出；/n2)当差分系统的PPS频率<1Hz；按照PPS频率实时获取流动站真实观测量，同时获取此时标下的基准站的真实观测量并进行整秒时标对齐，进行实时的差分定位求解并以所述PPS频率进行输出；/n3)当差分系统的PPS频率>1Hz，且连续的收到基准站1Hz的实时观测量时，以上一节拍实时收到的基准站真实观测量开始推算当前节拍的观测量数据，得到与流动站相同频率下、相同时标下的观测量数据，进行实时的差分定位求解并以所述PPS频率进行输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种载波相位差分定位信息输出频率切换的设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1、获取差分系统的整周模糊度；
步骤2、在上述整周模糊度固定的基础上，进行频率切换，切换到差分系统的PPS频率上，并在所述PPS频率下完成载波相位差分定位信息的获取和输出，包括：
1)当差分系统的PPS频率为1Hz时，按照PPS频率同时获取差分系统流动站和基准站的真实观测量并进行整秒时标对齐，进行实时的差分定位求解并以1Hz的输出频率输出；
2)当差分系统的PPS频率<1Hz；按照PPS频率实时获取流动站真实观测量，同时获取此时标下的基准站的真实观测量并进行整秒时标对齐，进行实时的差分定位求解并以所述PPS频率进行输出；
3)当差分系统的PPS频率>1Hz，且连续的收到基准站1Hz的实时观测量时，以上一节拍实时收到的基准站真实观测量开始推算当前节拍的观测量数据，得到与流动站相同频率下、相同时标下的观测量数据，进行实时的差分定位求解并以所述PPS频率进行输出。


2.根据权利要求1所述的一种载波相位差分定位信息输出频率切换的设计方法，其特征在于，所述以上一节拍实时收到的基准站真实观测量开始推算当前节拍的观测量数据，得到与流动站相同频率下、相同时标下的观测量数据包括：<...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁晓宇，李峰，高亚豪，胡文涛，王强，周冲，
申请(专利权)人：北京自动化控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11