一种基于VMD算法的多路径削弱方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于VMD算法的多路径削弱方法。本方法针对传统MHM(多路径半球图模型)算法无法很好处理观测值噪声对多路径改正模型精度的影响这一不足，利用固定环境下多路径延迟的空间重复性，提出了基于VMD(变分模态分解)和MHM算法的改进多路径削弱方法(称为MHM_V方法)。首先，利用VMD算法消除单差残差中的载波噪声，提取多路径延迟，以此建立前一日或多日的多路径改正数据库。再按照高度角方位角最近原则对当前伪距和载波原始观测值进行修正，以削弱多路径对模糊度固定及定位精度的影响。最后将上述模型应用到了桥梁变形监测中。中。中。

【技术实现步骤摘要】
一种基于VMD算法的多路径削弱方法与装置


[0001]本专利技术涉及全球导航卫星系统(GNSS)应用于静态环境下的多路径削弱
，具体涉及一种基于VMD算法的多路径削弱方法与装置。

技术介绍

[0002]全球卫星导航定位系统(GNSS)目前已在多个高精度定位领域得到了广泛应用，包括传统测绘、变形监测等。对于多路径延迟，由于其难以参数化并且不能通过差分的方式进行消除或削弱，因此成为了GNSS高精度应用中最主要的误差源。
[0003]根据已有研究可知，多路径延迟只与卫星和反射物的相对位置有关，并且由于卫星轨道是重复的，所以多路径延迟在时间和空间上均存在重复性。对于静态或准静态(桥梁等)环境，目前主要有恒星日滤波(SF)和查表法(或称多路径半球图，MHM)等多路径削弱算法，其中MHM算法不用考虑不同星座轨道重复周期不同，且不受卫星轨道机动的影响，因此更适合于实时数据处理。针对多路径改正模型中包含的观测噪声，MHM算法根据多天的后处理多路径延迟计算每个网格中的平均值改正，来削弱噪声的影响。但是对目前常用的MHM算法进行分析发现，即使在1...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于VMD算法的多路径削弱方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)针对历史GNSS观测数据，利用单差观测模型，计算所有卫星的载波和伪距观测值单差残差；(2)利用VMD算法从观测值单差残差中分离出多路径延迟，根据卫星高度角和方位角建立多路径改正数据库；(3)依据高度角和方位角最近原则，根据多路径的空间重复性，实时对当前观测值进行多路径改正。2.根据权利要求1所述的一种基于VMD算法的多路径削弱方法，其特征在于，所述步骤(1)中利用单差观测模型计算所有卫星的载波和伪距观测值单差残差，所述单差观测模型表示为：为：式中，Δ表示单差算子，表示双差算子，下标k和l分别表示移动站和参考站编号，上标s和r分别表示观测卫星和参考卫星编号，下标j表示频率号，λ
j
为j频点载波观测值的波长；c表示光速；分别表示j频点上，卫星s到移动站k和参考站l的伪距观测值之差、载波观测值之差；表示卫星s到移动站k和参考站l的距离之差；Δdt
j，kl，P
和Δdt
j，kl，φ
分别表示j频点上移动站k和参考站l的接收机伪距钟差之差、载波钟差之差；表示卫星s到移动站k和参考站l的模糊度之差，与参考星r到移动站k和参考站l的模糊度之差的差值；和分别表示j频点上，卫星s到移动站k和参考站l的伪距多路径之差、载波多路径之差；和分别表示j频点上，卫星s到移动站k和参考站l的伪距噪声之差、载波噪声之差。3.根据权利要求2所述的一种基于VMD算法的多路径削弱方法，其特征在于，将已知的单差站星距、双差载波模糊度代入公式(1)和(2)中，再利用最小二乘原理求得单差卫星钟差，即可得到各卫星的载波和伪距单差残差，其中包含了多路径延迟及观测值噪声：差，即可得到各卫星的载波和伪距单差残差，其中包含了多路径延迟及观测值噪声：式中：和分别表示j频点上，卫星s到移动站k和参考站l的伪距残差之差、载波残差之差。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：高成发，张瑞成，赵庆，朋子涵，尚睿，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：