基于模糊度固定残差后验定权的PPP时间频率传递方法技术

本申请涉及一种基于模糊固定残差后验定权的PPP时间频率传递方法。所述方法包括：通过根据模糊度固定残差，构建自适应因子的方法，合理设置模糊度固定解的模糊度约束，一旦模糊度固定错误，可以最大程度避免错误的模糊度固定对钟差计算和时间频率传递的影响，解决误差模型不完善造成的模糊度固定可靠性不足问题。模型不完善造成的模糊度固定可靠性不足问题。模型不完善造成的模糊度固定可靠性不足问题。

【技术实现步骤摘要】
基于模糊度固定残差后验定权的PPP时间频率传递方法


[0001]本申请涉及卫星时间传递
，特别是涉及一种基于模糊固定残差后验定权的PPP时间频率传递方法。

技术介绍

[0002]GNSS时间频率传递在国际原子时和协调世界时等时间尺度的生成与维持过程中发挥重要作用。早期的GNSS时间频率传递仅使用伪距观测值，由于GNSS载波相位的测量噪声远小于伪距，为了提升GNSS时间频率传递精度，研究人员开始采用基于精密单点定位技术(PPP)的时间频率传递方法。实验结果证明，相比于GNSS伪距时间频率传递，PPP时间频率传递能够显著提升时间频率传递的中短期稳定度，并能有效降低时间传递的不确定度。
[0003]在PPP数学模型中，由于非差分形式的模糊度参数吸收了来自卫星接收机端的硬件延迟误差，载波相位模糊度通常被解算为包含非整数部分的浮点解。为充分利用模糊性的整数特性，提升PPP计算精度，研究人员提出了多种固定载波相位整周模糊度的方法。以法国宇航中心、德国波茨坦地学中心为代表的国际GNSS服务组织分析中心开始提供用于辅助模糊度固定的PPP模糊度固定产品。在大地测量领域，PPP模糊度固定方法被用于提高定位的准确性。在时间频率计量领域，研究人员使用整数相位钟法固定载波相位模糊度，取得了比PPP浮点解更加稳定的长期频率稳定度性能。虽然现有研究证明基于PPP模糊度固定解的时间频率传递的优点，但使用该方法进行时间频率传递仍存在一定问题。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够避免错误模糊度固定对时频传递影响的基于模糊固定残差后验定权的PPP时间频率传递方法。
[0005]一种基于模糊固定残差后验定权的PPP时间频率传递方法，所述方法包括：
[0006]获取由两个观测站的双频接收机分别接收的伪距和载波相位观测值，所述伪距和载波相位观测值由接收机锁定跟踪导航卫星播发信号后产生；
[0007]根据所述伪距和载波相位观测值构建无电离层组合形式的PPP观测方程，对所述PPP观测方程进行参数滤波估计，得到接收机位置、钟差、载波模糊度浮点解；
[0008]构建MW组合形式观测方程，根据所述MW组合形式观测方程依次对宽巷模糊度、窄巷模糊度以及无电离层模糊度进行模糊度整周固定，并得到当前时刻的窄巷模糊度固定残差；
[0009]利用固定后的宽巷、窄巷和无电离层模糊度构建虚拟观测方程，根据窄巷模糊度固定残差的历史数据确定所述虚拟观测方程对模糊度整周约束的前验约束条件；
[0010]根据所述当前时刻的窄巷模糊度固定残差以及IGG函数构建自适应因子，再根据所述自适应因子对所述前验约束条件进行计算得到所述虚拟观测方程对模糊度整周约束的后验约束条件；
[0011]根据所述虚拟观测方程及后验约束条件对所述PPP观测方程进行附加模糊度整周
约束的二次滤波估计，得到对应观测站的精确钟差；
[0012]计算两个观测站中双频接收器钟差之间的差值，得到实时时间传递的结果。
[0013]在其中一实施例中，所述自适应因子表示为：
[0014][0015]在上式中，κ表示所述自适应因子，V表示所述当前时刻的窄巷模糊度固定残差，c0和c1表示窄巷模糊度残差检测量的检测门限。
[0016]在其中一实施例中，根据所述自适应因子对所述前验约束条件进行计算得到后验约束条件采用一下公式：
[0017][0018]在上式中，表示所述前验约束条件，κ表示所述自适应因子，σ表示所述后验约束条件。
[0019]在其中一实施例中，所述方法还包括：
[0020]获取卫星轨道整数钟差数据；
[0021]在对所述PPP观测方程进行参数滤波估计之前，利用所述卫星轨道整数钟差数据对其进行修正，得到修正后的PPP观测方程；
[0022]并根据所述后验约束条件对所述修正后的PPP观测方程进行附加模糊度整周约束的二次滤波估计，得到对应观测站的精确钟差。
[0023]在其中一实施例中，所述方法还包括：
[0024]获取卫星宽巷偏差数据；
[0025]在根据所述MW组合形式观测方程进行模糊度整周固定之前，利用所述卫星宽巷偏差数据对其进行修正，得到修正后的MW组合形式观测方程。
[0026]在其中一实施例中，所述根据所述MW组合形式观测方程依次对宽巷模糊度、窄巷模糊度以及无电离层模糊度进行模糊度整周固定包括：
[0027]根据所述MW组合形式观测方程以及卫星宽巷偏差数据采用直接取整法对所述宽巷模糊度进行整周固定；
[0028]采用最小二乘降相关算法对所述窄巷模糊度进行整周固定；
[0029]根据所述宽巷模糊度以及窄巷模糊度进行线性组合后对无电离层模糊度进行模糊度固定。
[0030]一种基于模糊固定残差后验定权的PPP时间频率传递装置，所述装置包括：
[0031]观测值接收模块，用于获取由两个观测站的双频接收机分别接收的伪距和载波相位观测值，所述伪距和载波相位观测值由接收机锁定跟踪导航卫星播发信号后产生；
[0032]一次参数滤波估计模块，用于根据所述伪距和载波相位观测值构建无电离层组合形式的PPP观测方程，对所述PPP观测方程进行参数滤波估计，得到接收机位置、钟差、载波模糊度浮点解；
[0033]模糊度固定模块，用于构建MW组合形式观测方程，根据所述MW组合形式观测方程
依次对宽巷模糊度、窄巷模糊度以及无电离层模糊度进行模糊度整周固定，并得到当前时刻的窄巷模糊度固定残差；
[0034]前验约束条件确定模块，用于利用固定后的宽巷、窄巷和无电离层模糊度构建虚拟观测方程，根据窄巷模糊度固定残差的历史数据确定所述虚拟观测方程对模糊度整周约束的前验约束条件；
[0035]后验约束条件计算模块，用于根据所述当前时刻的窄巷模糊度固定残差以及IGG函数构建自适应因子，再根据所述自适应因子对所述前验约束条件进行计算得到所述虚拟观测方程对模糊度整周约束的后验约束条件；
[0036]二次参数滤波估计模块，用于根据所述虚拟观测方程及后验约束条件对所述PPP观测方程进行附加模糊度整周约束的二次滤波估计，得到对应观测站的精确钟差；
[0037]实时时间传递模块，用于计算两个观测站中双频接收器钟差之间的差值，得到实时时间传递的结果。
[0038]一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
[0039]获取由两个观测站的双频接收机分别接收的伪距和载波相位观测值，所述伪距和载波相位观测值由接收机锁定跟踪导航卫星播发信号后产生；
[0040]根据所述伪距和载波相位观测值构建无电离层组合形式的PPP观测方程，对所述PPP观测方程进行参数滤波估计，得到接收机位置、钟差、载波模糊度浮点解；
[0041]构建MW组合形式观测方程，根据所述MW组合形式观测方程依次对宽巷模糊度、窄巷模糊度以及无电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于模糊固定残差后验定权的PPP时间频率传递方法，其特征在于，所述方法包括：获取由两个观测站的双频接收机分别接收的伪距和载波相位观测值，所述伪距和载波相位观测值由接收机锁定跟踪导航卫星播发信号后产生；根据所述伪距和载波相位观测值构建无电离层组合形式的PPP观测方程，对所述PPP观测方程进行参数滤波估计，得到接收机位置、钟差、载波模糊度浮点解；构建MW组合形式观测方程，根据所述MW组合形式观测方程依次对宽巷模糊度、窄巷模糊度以及无电离层模糊度进行模糊度整周固定，并得到当前时刻的窄巷模糊度固定残差；利用固定后的宽巷、窄巷和无电离层模糊度构建虚拟观测方程，根据窄巷模糊度固定残差的历史数据确定所述虚拟观测方程对模糊度整周约束的前验约束条件；根据所述当前时刻的窄巷模糊度固定残差以及IGG函数构建自适应因子，再根据所述自适应因子对所述前验约束条件进行计算得到所述虚拟观测方程对模糊度整周约束的后验约束条件；根据所述虚拟观测方程及后验约束条件对所述PPP观测方程进行附加模糊度整周约束的二次滤波估计，得到对应观测站的精确钟差；计算两个观测站中双频接收器钟差之间的差值，得到实时时间传递的结果。2.根据权利要求1所述的PPP时间频率传递方法，其特征在于，所述自适应因子表示为：在上式中，κ表示所述自适应因子，V表示所述当前时刻的窄巷模糊度固定残差，c0和c1表示窄巷模糊度残差检测量的检...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕大千，潘继飞，刘方正，任志玲，唐希雯，韩振中，王解，龚阳，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：