综合多指标的GNSS观测值定权方法、终端及介质技术

本发明专利技术公开了一种综合多指标的GNSS观测值定权方法、终端及介质，其中方法包括：获取当前GNSS观测值；基于当前GNSS观测值的高度角观测值计算得到载噪比标称值；基于载噪比标称值计算得到PLD标称值；基于当前GNSS观测值的高度角观测值计算得到载噪比阈值；基于载噪比标称值计算得到PLD阈值；获取当前GNSS观测值的载噪比观测值和PLD观测值，将载噪比观测值与载噪比标称值作差，将PLD观测值与PLD标称值作差；将两个差值分别与对应的阈值进行比较，最终确定组合定权指标及权重。有效地提高了定权的精度，进而提高定位精度和可靠性，对于如今在复杂环境中实现高精度和高可靠性的定位是非常必要和有利的。非常必要和有利的。非常必要和有利的。

【技术实现步骤摘要】
综合多指标的GNSS观测值定权方法、终端及介质


[0001]本专利技术涉及定位
，尤其涉及一种综合多指标的GNSS观测值定权方法、终端及介质。

技术介绍

[0002]在测量测绘、智慧农业和自动驾驶等诸多行业，目前的GNSS(全球导航卫星系统)定位精度仍不能有效满足其高精度和高可靠性定位需求。从目前高精度GNSS定位技术现状来看，GNSS容易受客观条件的影响，导致其在稳定性、可靠性、安全性、成本等方面还难以满足应用需求。例如在树荫、楼宇、玻璃幕墙和高架等遮挡或强多路径环境下，GNSS信号容易发生失锁或频繁发生周跳，定位精度和可靠性也随之下降。而GNSS观测值质量的好坏及是否有效地探测、削弱或消除异常观测值的影响，将直接决定定位结果的可靠性和准确性，因此，进行高精度定位时必须可靠地检测GNSS观测值质量并确定观测值权重。
[0003]针对上述问题，目前已有大量学者开展了相关研究。目前主要有以下几种方法：
[0004](1)基于高度角的随机模型。该随机模型是指利用卫星高度角确定的随机模型，卫星高度角本身对观测值没有影响，但是信号传播路径上的大气延迟误差对观测值质量的影响，随高度角的升高而降低，其次，多路径误差的影响也和卫星高度角相关。
[0005](2)基于载噪比的随机模型。该随机模型是指利用载噪比确定的随机模型对观测值的方差进行估计，该随机模型可有效地削弱多路径效应和衍射误差的影响。
[0006](3)高度角联合载噪比随机模型。某些环境中，使用单一随机模型定位，定位精度可能不理想。因此，有学者建立了一种基于卫星高度角和载噪比的综合定权模型。
[0007]上述几种方法存在以下问题：
[0008]①
空旷环境下，高度角越高观测值质量越好，但是，复杂环境下，GNSS观测值质量由于受到遮挡、反射和衍射等因素的影响，高度角与观测值质量间的正相关关系并不成立。此时，该指标无法准确地指示观测值质量。
[0009]②
载噪比的输出存在一定时延，其估计平滑周期可能达到1秒；一些接收机厂家还对载噪比输出值进行了滤波处理，因此载噪比无法完全准确地反映实时的观测值质量；而且，当载噪比较低时，可能是因为高度角较低而并非发生周跳。由此可见，基于载噪比的观测值质量评估存在一定的误判。
[0010]③
高度角联合载噪比随机模型利用实际卫星信号强度对基于卫星高度角的加权模型进行约束。但是，在某些情况下，高度角和载噪比均无法有效地指示观测值质量。而且，如果各个指标的权重确定不正确，也将影响定位结果的可靠性和精度。

技术实现思路

[0011]针对上述现有技术的不足之处，本专利技术提供了一种综合多指标的GNSS观测值定权方法、终端及介质，以解决现有的定权方法效果不佳，导致定位精度不高的问题。
[0012]第一方面，提供了一种综合多指标的GNSS观测值定权方法，包括：
[0013]S1：获取当前GNSS观测值；
[0014]S2：基于当前GNSS观测值的高度角观测值计算得到载噪比标称值；
[0015]S3：基于载噪比标称值计算得到PLD标称值；
[0016]S4：基于当前GNSS观测值的高度角观测值计算得到载噪比阈值SNR
STD
；
[0017]S5：基于载噪比标称值计算得到PLD阈值PLD
STD
；
[0018]S6：获取当前GNSS观测值的载噪比观测值和PLD观测值，将载噪比观测值与载噪比标称值作差得到Δ
SNR
，将PLD观测值与PLD标称值作差得到Δ
PLD
；
[0019]S7：若Δ
SNR
≤2
×
SNR
STD
，且Δ
PLD
≤2
×
PLD
STD
，使用高度角经验随机模型定权；
[0020]若Δ
SNR
≤2
×
SNR
STD
，且Δ
PLD
>2
×
PLD
STD
，使用高度角联合载噪比随机模型定权；
[0021]若Δ
SNR
>2
×
SNR
STD
，且Δ
PLD
≤2
×
PLD
STD
时，使用高度角联合PLD随机模型定权；
[0022]若Δ
SNR
>2
×
SNR
STD
，且Δ
PLD
>2
×
PLD
STD
，将该GNSS观测值的权重置为零。
[0023]进一步地，所述步骤S1之后还包括，剔除PLD小于6或PLD大于100的GNSS观测值。
[0024]进一步地，所述步骤S2具体包括：
[0025]获取当前GNSS观测值的高度角观测值，利用基于高度角的载噪比模板函数计算得到载噪比标称值。
[0026]进一步地，所述步骤S3具体包括：
[0027]获取载噪比标称值，利用基于载噪比的PLD模板函数计算得到PLD标称值。
[0028]进一步地，所述步骤S4具体包括：
[0029]获取当前GNSS观测值的高度角观测值，利用基于高度角的载噪比精度模板函数计算得到载噪比阈值SNR
STD
。
[0030]进一步地，所述步骤S5具体包括：
[0031]获取载噪比标称值，利用基于载噪比的PLD精度模板函数计算得到PLD阈值PLD
STD
。进一步地，步骤S7中，高度角经验随机模型表示如下：
[0032]σ
Ele
＝c2+d2/sin2(Ele)
[0033]式中，σ
Ele
为高度角经验随机模型确定的观测值方差，c和d为常数，Ele为高度角观测值；高度角联合载噪比随机模型表示如下：
[0034]σ
all
＝a
×
σ
SNR
+b
×
σ
Ele
[0035]式中，σ
all
表示高度角联合载噪比随机模型确定的观测值方差，σ
SNR
为载噪比经验随机模型确定的观测值方差，a和b分别为相应随机模型确定的观测值方差权重；
[0036]载噪比经验随机模型表示如下：
[0037][0038]式中，B
i
为载波相位跟踪环带宽，λ
i
为载波波长，C/N0为当前GNSS观测值的载噪比观测值，α为常数，Δ为载噪比观测值与理论值之差；
[0039]高度角联合PLD随机模型表示如下：
[0040]σ
all
′
＝e
×
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种综合多指标的GNSS观测值定权方法，其特征在于，包括：S1：获取当前GNSS观测值；S2：基于当前GNSS观测值的高度角观测值计算得到载噪比标称值；S3：基于载噪比标称值计算得到PLD标称值；S4：基于当前GNSS观测值的高度角观测值计算得到载噪比阈值SNR
STD
；S5：基于载噪比标称值计算得到PLD阈值PLD
STD
；S6：获取当前GNSS观测值的载噪比观测值和PLD观测值，将载噪比观测值与载噪比标称值作差得到Δ
SNR
，将PLD观测值与PLD标称值作差得到Δ
PLD
；S7：若Δ
SNR
≤2
×
SNR
STD
，且Δ
PLD
≤2
×
PLD
STD
，使用高度角经验随机模型定权；若Δ
SNR
≤2
×
SNR
STD
，且Δ
PLD
>2
×
PLD
STD
，使用高度角联合载噪比随机模型定权；若Δ
SNR
>2
×
SNR
STD
，且Δ
PLD
≤2
×
PLD
STD
时，使用高度角联合PLD随机模型定权；若Δ
SNR
>2
×
SNR
STD
，且Δ
PLD
>2
×
PLD
STD
，将该GNSS观测值的权重置为零。2.根据权利要求1所述的综合多指标的GNSS观测值定权方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：获取当前GNSS观测值的高度角观测值，利用基于高度角的载噪比模板函数计算得到载噪比标称值。3.根据权利要求1所述的综合多指标的GNSS观测值定权方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：获取载噪比标称值，利用基于载噪比的PLD模板函数计算得到PLD标称值。4.根据权利要求1所述的综合多指标的GNSS观测值定权方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：获取当前GNSS观测值的高度角观测值，利用基于高度角的载噪比精度模板函数计算得到载噪比阈值SNR
STD
。5.根据权利要求1所述的综合多指标的GNSS观测值定权方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括：获取载噪比标称值，利用基于载噪比的PLD精度模板函数计算得到PLD阈值PLD
STD
。6.根据权利要求1所述的综合多指标的GNSS观测值定权方法，其特征在于，步骤S7中，高度角经验随机模型表示如下：σ
Ele
＝c2+d2/sin2(Ele)式中，σ...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴吾蛟，彭会，余文坤，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：