卫星观测数据的质控方法、装置及定位装置制造方法及图纸

本公开涉及卫星定位技术领域，公开了一种卫星观测数据的质控方法，通过利用若干个历元的先验最小二乘法单点定位信息与卡尔曼滤波算法估计粗略定位坐标概率值作为先决条件；满足先决条件基础下，基于粗略坐标作为初始值，进行最小二乘法解算各颗卫星的残差，利用自适应阈值探测法检验伪距残差不符合要求的卫星观测数据。本公开的一些技术效果在于：提高了定位精度。

Quality control method, device and positioning device of satellite observation data

【技术实现步骤摘要】
卫星观测数据的质控方法、装置及定位装置
本公开涉及卫星定位
，特别涉及卫星观测数据的质控方法、装置及定位装置。
技术介绍
在GPS定位中，选择空间位置合适的卫星是第一步，也是非常重要的一步。如果选择得不舍适，就会大大降低定位的精度；如果选择合适的卫星进行定位，则能大幅度提高定位的精度。现有的卫星选择方法主要包括：最佳几何精度因子法、最大矢端四面体体积法、最大正交投影法、综合法等，此外还有通过高度角、信噪比等方式进行卫星筛选。现有的技术中，缺乏很好的解决方案来解决在动态下条件且卫星原始观测量数据质量不佳时如何检测误差大的数据进行卫星剔除从而提高定位精度的问题。
技术实现思路
为主要解决卫星观测数据筛选的技术问题，本公开在一方面提出了一种卫星观测数据的质控方法，包括以下步骤：获取任意n个连续历元的卫星观测数据，采用最小二乘法做定位解算，得到每一历元的定位坐标pls，并计算每一历元的所有卫星的伪距残差平方和当前述每一历元的均小于第一阈值时，采用卡尔曼滤波法做定位解算，得到前述相应历元的定位坐标pkg；当前述历元相应的|pls-pkg|均小于第二阈值时，采用卡尔曼滤波法计算第m个历元(m＞n)的定位解算结果作为初始位置pkgm，并用最小二乘法计算第m个历元所有卫星的伪距残差集合；根据前述伪距残差集合，设置伪距残差检测的第三阈值为Vth1，第四阈值为Vth2；当检测到第m个历元卫星的伪距残差均不大于Vth1和Vth2时，保留相应卫星观测数据，反之则剔除。优选地，所述n为区间[4，6]。优选地，所述第一阈值为区间[5，15]。优选地，所述第二阈值为区间[10，15]。优选地，所述的第三阈值Vth1为区间[|Vmid-4σ|，|Vmid+4σ|]，第四阈值Vth2为区间[|Vmean-4σ|，|Vmean+4σ|]，其中，Vmid是伪距残差集合的中位数，Vmean是伪距残差集合的平均值，σ是伪距残差集合的标准差。特殊地，本公开还提出了一种基于卫星观测数据质控的定位方法，包括以下步骤：执行前述的步骤进行卫星观测数据筛选，得到筛选后的卫星观测数据；根据筛选后的卫星观测数据，进行最小二乘法定位解算。相应地，本公开提出了一种卫星观测数据的质控装置，包括：先决条件判别模块，用于获取任意n个连续历元的卫星观测数据，采用最小二乘法做定位解算，得到每一历元的定位坐标pls和速度vls，并计算每一历元的所有卫星的伪距残差平方和并当前述每一历元的均小于第一阈值时，采用卡尔曼滤波法做定位解算，得到前述相应历元的定位坐标pkg和速度vkg；当前述历元相应的最小二乘法定位解算结果和卡尔曼滤波法定位解算结果误差均小于第二阈值时，采用卡尔曼滤波法计算第m个历元(m＞n)的定位解算结果作为初始位置pkgm；自适应残差探测筛选模块，用于以初始位置pkgm为基础，采用最小二乘法计算第m个历元所有卫星的伪距残差集合；根据前述伪距残差集合，设置伪距残差检测的第三阈值为Vth1，第四阈值为Vth2；当检测到第m个历元卫星的伪距残差不大于Vth1和Vth2时，保留相应卫星观测数据，反之则剔除。相应地，本公开还提出了一种基于卫星观测数据质控的定位装置，包括射频前端处理模块、基带数字信号处理模块以及定位导航运算模块，其特征在于：所述定位导航运算模块用于进行卫星观测数据的质控；所述进行卫星观测数据的质控包括执行权利要求1所述的卫星观测数据的质控方法。相应地，本公开还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现前述的卫星观测数据质控方法的步骤。本公开的一些技术效果在于：由于利用若干连续历元的先验最小二乘法单点定位信息与卡尔曼滤波法计算概率位置的定位误差作为先决条件；满足先决条件基础下，获取初始位置，计算后续历元的最小二乘法定位解算残差，利用自适应探测法检验伪距残差波动大的卫星并剔除，从而提高定位精度。具体实施方式下文将对本公开涉及的技术手段或技术效果作进一步的展开描述，显然，所提供的实施例(或实施方式)仅是本公开意旨涵盖的部分实施方式，而并非全部。基于本公开中的实施例的明示或暗示，本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所能获得的所有其他实施例，都将在本公开保护的范围之内。在总体思路上，本公开提出了一种卫星观测数据的质控方法，包括以下步骤：获取任意n个连续历元的卫星观测数据，采用最小二乘法做定位解算，得到每一历元的定位坐标pls，并计算每一历元的所有卫星的伪距残差平方和当前述每一历元的均小于第一阈值时，采用卡尔曼滤波法做定位解算，得到前述相应历元的定位坐标pkg；当前述历元相应的|pls-pkg|均小于第二阈值时，采用卡尔曼滤波法计算第m个历元(m＞n)的定位解算结果作为初始位置pkgm，并用最小二乘法计算第m个历元所有卫星的伪距残差集合；根据前述伪距残差集合，设置伪距残差检测的第三阈值为Vth1，第四阈值为Vth2；当检测到第m个历元卫星的伪距残差均不大于Vth1和Vth2时，保留相应卫星观测数据，反之则剔除。必须指出的是，本公开提出的卫星观测数据的质控方法，是基于在动态的连续的终端定位场景中，终端定位坐标是连续变动的。文中所述的某一历元的卫星观测数据，如无特殊说明，均指同一GNSS导航系统下的卫星观测数据。卫星观测数据包括有伪距观测量、载波相位观测量。本公开提出的部分技术方案通过获取任意连续一段连续历元的卫星观测数据，通过比较同一历元的最小二乘法和卡尔曼滤波法的解算定位结果误差，来初步判断卫星观测数据的可靠性，从而获取可靠的初始坐标计算后续历元的最小二乘法的伪距残差；再通过伪距残差来进行当前卫星的观测数据筛选，剔除差的卫星观测数据，以最终提高定位精度。更多地，在一些实施例中，获取任意n个连续历元的卫星观测数据，采用最小二乘法做定位解算，得到每一历元的定位坐标pls，并计算每一历元的所有卫星的伪距残差平方和当前述每一历元的均小于第一阈值时，采用卡尔曼滤波法做定位解算，得到前述相应历元的定位坐标pkg；当前述历元相应的|pls-pkg|均小于第二阈值时，采用卡尔曼滤波法计算第m个历元(m＞n)的定位解算结果作为初始位置pkgm，并用最小二乘法计算第m个历元所有卫星的伪距残差集合：根据前述伪距残差集合，设置伪距残差检测的第三阈值为Vth1，第四阈值为Vth2；当检测到第m个历元卫星的伪距残差不大于Vth1和Vth2时，保留相应卫星观测数据，反之则剔除。具体地，在终端连续的动态运动中，通过终端上的接收机来获取任意一段连续历元的卫星观测数据。其中，每一个历元的卫星观测数据，可以先经过高度角、信噪比等筛选，也可以不经过高度角、信噪比等筛选处理。再就每一个历元的卫星观测数据来进行最小二乘法解算(均以地心坐标系的原点为初始坐标点，进行最小二乘法牛顿迭代解算。如无特殊说明，本文中提到的最小二乘法，均为最小二乘法牛顿迭代。)，得到每一历元的定位坐标pls，并计算每一历元的所有卫星的伪距残差平方和这里的其中，n本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.卫星观测数据的质控方法，其特征在于，包括以下步骤：/n获取任意n个连续历元的卫星观测数据，采用最小二乘法做定位解算，得到每一历元的定位坐标p

【技术特征摘要】
1.卫星观测数据的质控方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取任意n个连续历元的卫星观测数据，采用最小二乘法做定位解算，得到每一历元的定位坐标pls，并计算每一历元的所有卫星的伪距残差平方和
当前述每一历元的均小于第一阈值时，采用卡尔曼滤波法做定位解算，得到前述相应历元的定位坐标pkg；
当前述历元相应的|pls-pkg|均小于第二阈值时，采用卡尔曼滤波法计算第m个历元(m＞n)的定位解算结果作为初始位置pkgm，并用最小二乘法计算第m个历元所有卫星的伪距残差集合；
根据前述伪距残差集合，设置伪距残差检测的第三阈值为Vth1，第四阈值为Vth2；
当检测到第m个历元卫星的伪距残差不大于Vth1和Vth2时，保留相应卫星观测数据，反之则剔除。


2.根据权利要求1所述的质控方法，其特征在于：
所述n为区间[4，6]。


3.根据权利要求1所述的质控方法，其特征在于：
所述第一阈值为区间[5，15]。


4.根据权利要求1所述的质控方法，其特征在于：
所述第二阈值为区间[10，15]。


5.根据权利要求1所述的质控方法，其特征在于：
所述的第三阈值Vth1为区间[|Vmid-4σ|，|Vmid+4σ|]，
所述的第四阈值Vth2为区间[|Vmean-4σ|，|Vmean+4σ|]，
其中，Vmid是伪距残差集合的中位数，Vmean是伪距残差集合的平均值，σ是伪距残差集合的标准差。


6.基于卫星观测数据质控的定位方法，其特征在于，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫文晖，
申请(专利权)人：广东星舆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44