改进型双频实时周跳探测与修复方法、系统、设备和介质技术方案

本发明专利技术提供种改进型双频实时周跳探测与修复方法、系统、设备和介质，方法的步骤包括：利用宽巷组合和几何无关组合探测卫星的相位观测中的两个频点是否发生周跳，如是，则分别确定两个频点的周跳数；预设两个频点的周跳数对应的偏差量，至少利用几何无关组合的检验量以及偏差量，构造搜索条件搜索两个频点的周跳数对应的偏差量，如搜索到，则利用搜索到的偏差量对应更新两个频点的周跳数，利用更新后的周跳数分别修复两个频点的相位观测值。基于本发明专利技术构造的搜索条件搜索到的偏差量能够更新周跳数使其更加准确，将更新后的周跳数用于修复两个频点的相位观测值，使卫星的相位观测值更加精准，有利于后续的高精度数据处理和应用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
改进型双频实时周跳探测与修复方法、系统、设备和介质


[0001]本专利技术涉及卫星定位领域，更具体地，涉及改进型双频实时周跳探测与修复方法、系统、设备和介质。

技术介绍

[0002]当前，用户对卫星导航定位的精度和实时性要求越来越高，精密单点定位(Precise Point Positioning，缩写为PPP)和实时动态差分测量技术(Real
‑
Time Kinematic Position，缩写为RTK)逐渐成为卫星导航定位中的研究热点，在PPP数据预处理中，周跳探测与修复是实现高精度定位和参数快速收敛的关键问题。目前，TurboEdit(双频周跳修复与探测)方法是卫星载波相位的周跳探测方法，TurboEdit方法结合了MW组合(Melbourne W
ü
bbena combination)即宽巷组合以及GF组合(Geometry Free combination)即几何无关组合进行周跳探测，其广泛应用于多个开源GNSS(Global Navigation Satellite System)即全球导航卫星系统的高精度处理软件及厂商的高精度接收机中，但其仍有缺陷。
[0003]根据TurboEdit方法求解并简单取整得到的周跳数，由于伪距噪声(约为0.3m)及其他误差的影响，会造成周跳计算不准确，这种情况在很多低成本高精度接收机中表现尤为突出。经过大量数据处理分析得知，实时单历元求解宽巷模糊度导致的ΔN
WL
误差，最大可使周跳数误差达到4.5和3.5周，即利用求解的周跳数会以周跳数真值为中心上下摆动，摆动幅度在5(4.5取整)周以内，此时若仍然进行周跳修复，则修复后的载波相位依然存在周跳。正因如此，当前很多软件和接收机只进行周跳的探测，而不进行修复，这样就降低了可用的卫星数目，对高精度数据处理造成困扰。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供改进型双频实时周跳探测与修复方法、系统、设备和介质，用于解决TurboEdit方法求解得到的周跳数仍不够准确的问题。
[0005]本专利技术采用的技术方案包括：
[0006]一种改进型双频实时周跳探测与修复方法，包括：利用宽巷组合和几何无关组合探测卫星的相位观测中的两个频点是否发生周跳，如是，则分别确定所述两个频点的周跳数；预设所述两个频点的周跳数对应的偏差量，至少利用所述几何无关组合的检验量以及所述两个频点的周跳数对应的偏差量，构造用于搜索所述两个频点的周跳数对应的偏差量的搜索条件，利用所述搜索条件搜索所述两个频点的周跳数对应的偏差量，如搜索到，则利用搜索到的偏差量对应更新所述两个频点的周跳数，利用更新后的两个频点的周跳数分别修复所述两个频点的相位观测值。
[0007]由于利用宽巷组合和几何无关组合探测周跳的TurboEdit方法存在求解周跳数不够准确的问题，因此本专利技术提供一种改进型双频实时周跳探测与修复方法，用于对现有的
TurboEdit方法进行改进，在探测到有发生周跳并确定两个频点的周跳数后，预设两个频点的周跳数的偏差量，每个周跳数预设一个偏差量，至少利用几何无关组合的检验量以及两个频点的周跳数对应的偏差量构造一搜索条件，用于搜索两个频点的周跳数的偏差量。该搜索条件基于几何无关组合探测周跳的原理以搜索是否有周跳数的偏差量能够满足探测不到周跳的条件，如搜索到满足该搜索条件的偏差量，则以搜索到的偏差量更新两个频点的周跳数，更新后的周跳数更加准确，误差更小，将更新后的周跳数用于修复两个频点的相位观测值，使卫星的相位观测值更加准确，有利于后续的高精度数据处理和应用。
[0008]进一步，利用所述搜索条件搜索所述两个频点的周跳数对应的偏差量，具体为：以所述两个频点的周跳数为中心，以搜索步长在搜索范围内利用所述搜索条件搜索所述两个频点的周跳数对应的偏差量。
[0009]以所确定的周跳数作为搜索中心，以一定的搜索步长在一定的范围内进行偏差量搜索，在设定了搜索步长和范围后，能够在限定的搜索次数中搜索满足该条件的偏差量，以控制搜索过程的时长。
[0010]进一步，至少利用所述几何无关组合的检验量以及所述两个频点的周跳数对应的偏差量，构造用于搜索所述两个频点的周跳数的偏差量的搜索条件，具体为：利用所述两个频点的周跳数、所述两个频点的周跳数的偏差量、所述几何无关组合的检验量以及所述两个频点的波长，构造用于搜索所述两个频点的周跳数的偏差量的搜索条件。
[0011]本专利技术所构造的搜索条件中的参数由两个频点的周跳数、周跳数的偏差量、几何无关组合的检验量以及频点的波长组成，其中，几何无关组合的检验量是指在几何无关组合中用于判断是否发生周跳的参数。搜索条件中的判断条件是基于几何无关组合探测周跳的原理是否探测不到周跳，当探测不到周跳时，由于搜索条件中的参数包含了周跳数的偏差量，由此可知所确定的周跳数需结合周跳数的偏差量才能够满足探测不到周跳的条件，因此通过该搜索条件搜索得到的周跳数偏差量可用于更新周跳数，使周跳数更加精准。
[0012]进一步，所构造的搜索条件为：其中，所述λ1为第一个频点的波长，所述λ2为第二个频点的波长，所述ΔN1为所述第一个频点的周跳数，所述ΔN2为所述第二个频点的周跳数，所述ΔL(i)为所述几何无关组合的检验量，所述j为所述第一个频点的周跳数的偏差量，所述k为所述第二个频点的周跳数的偏差量。
[0013]在搜索条件中引入了两个频点的周跳数的偏差量j和k，基于几何无关组合探测周跳的原理将判断条件设定为小于0.07，表示探测不到周跳，当搜索到满足该搜索条件的偏差量j和k时，表示两个频点的周跳数ΔN1和ΔN2需分别结合偏差量j和k才能够满足探测不到周跳的条件，因此可利用搜索到的偏差量j和k分别更新ΔN1和ΔN2，使其更加准确，更新后的周跳数能够更好地修复卫星的相位观测值。
[0014]进一步，所述搜索步长为1周周跳。
[0015]进一步，所述搜索范围为0周周跳至5周周跳之间。
[0016]利用几何无关组合以及宽巷组合求解的周跳数的误差范围不会超过5周周跳，因此在0周周跳至5周周跳之间这一范围内搜索得到周跳数的偏差量是可行的。且将搜索步长定为1周周跳，搜索范围定为0周周跳至5周周跳之间，使搜索次数处于较少的状态，则搜索过程时长以及搜索难度均适中。
[0017]进一步，分别确定所述两个频点的周跳数，具体为：确定所述两个频点的周跳数的浮点解，对所述两个频点的周跳数的浮点解取整作为所述两个频点的周跳数。
[0018]在确定两个频点的周跳数时先得到的是周跳数的浮点解，对浮点解进行取整后再进行偏差量的搜索，简化搜索过程的计算，提高搜索的准确性。
[0019]一种改进型双频实时周跳探测与修复系统，包括：探测周跳模块，用于利用宽巷组合和几何无关组合探测卫星的相位观测中的两个频点是否发生周跳；周跳确定模块，用于在所述探测周跳模块探测到发生周跳时，分别确定所述两个频点的周跳数；搜索模块，用于预设所述周跳确定模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改进型双频实时周跳探测与修复方法，其特征在于，包括：利用宽巷组合和几何无关组合探测卫星的相位观测中的任意两个频点是否发生周跳，如是，则分别确定所述两个频点的周跳数；预设所述两个频点的周跳数对应的偏差量，至少利用所述几何无关组合的检验量以及所述两个频点的周跳数对应的偏差量，构造用于搜索所述两个频点的周跳数对应的偏差量的搜索条件；利用所述搜索条件搜索所述两个频点的周跳数对应的偏差量，如搜索到，则利用搜索到的偏差量对应更新所述两个频点的周跳数，利用更新后的两个频点的周跳数分别修复所述两个频点的相位观测值。2.根据权利要求1所述的改进型双频实时周跳探测与修复方法，其特征在于，利用所述搜索条件搜索所述两个频点的周跳数对应的偏差量，具体为：以所述两个频点的周跳数为中心，以搜索步长在搜索范围内利用所述搜索条件搜索所述两个频点的周跳数对应的偏差量。3.根据权利要求2所述的改进型双频实时周跳探测与修复方法，其特征在于，至少利用所述几何无关组合的检验量以及所述两个频点的周跳数对应的偏差量，构造用于搜索所述两个频点的周跳数的偏差量的搜索条件，具体为：利用所述两个频点的周跳数、所述两个频点的周跳数对应的偏差量、所述几何无关组合的检验量以及所述两个频点的波长，构造用于搜索所述两个频点的周跳数的偏差量的搜索条件。4.根据权利要求3所述的改进型双频实时周跳探测与修复方法，其特征在于，所构造的搜索条件为：其中，所述λ1为第一个频点的波长，所述λ2为第二个频点的波长，所述ΔN1为所述第一个频点的周跳数，所述ΔN2为所述第二个频点的周跳数，所述ΔL(i)为所述几何无关组合的检验量，所述j为预设的所述第一个频点的周跳数的偏差量，所述k为预设...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱亮亮，郑晓东，陈凯，
申请(专利权)人：广州海格通信集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：