【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高精度卫星导航定位，具体涉及基于变参考历元tdcp/memsimu的实时动态定位方法及系统。
技术介绍
1、位置信息作为重要的导航参数之一，其在航空、航天、航海、陆地等许多领域都是十分必要的。对于户外载体而言，连续、可靠、低时延的高精度位置信息在如智能交通控制、汽车无人驾驶、飞机空中加油/全自动着陆等高速应用中扮演着重要角色。因此，研究一种连续可靠低时延的厘米级定位精度维持算法是十分必要的。
2、传统的载波相位时间差分tdcp观测量有两种构建方式，一种是固定首历元为参考历元的时间差分，一种是连续历元的时间差分，即当前历元的前一历元作为参考历元。文献(traugott et al.2010)将前者称之为整体解，后者称之为累积解。实验分析结果表明，整体解在短时间内可维持参考历元位置的精度，但在首历元与位置计算历元间隔时间或基线较长时，时间相关和空间相关误差将不能被忽略而降低定位精度(michaud and santerre2001)。此外，定位精度也将受到首历元与当前历元共视卫星数的减少和频繁周跳发生的影响。尽管上述问题仅对累积解中的当前历元有影响，但该定位方式将存在误差累积。文献(wang et al.2011)提出了一种tdcp累积解与rtk解联合定位的处理策略。通过将同步历元的tdcp累积解与rtk解的偏差视为累积误差，并将其线性内插到非同步历元，以实现当前历元高精度定位解算，但其是一种后处理策略，且并未考虑rtk解的可靠性。由此可知，tdcp解可以用于解决无基站信号历元的定位问题，但其定位精度受参考
技术实现思路
1、本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供基于变参考历元tdcp/memsimu的实时动态定位方法及系统，能够实现高动态载体复杂多变环境下实时、连续、可靠、高采样率的高精度定位。
2、为了实现以上目的，本专利技术采用了以下方案：
3、<方法>
4、本专利技术提供基于变参考历元tdcp/mems imu的实时动态定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
5、步骤1，载体初始历元位置、姿态信息获取；
6、步骤2，变参考历元确定及tdcp观测量构建；
7、无时延情况下：
8、令tj表示当前的gnss观测历元，记为当前历元，ti表示当前历元的参考历元，其中ti<tj，i为非负整数，j为正整数，且ti和tj的时间差为gnss采样间隔tgnss的整数倍，t0表示初始历元；
9、当前历元的tdcp观测量的等效距离表示为其中λ表示波长，表示载波相位观测量；对参考历元的双频伪距和载波相位观测数据进行实时存储；值得说明的是ti和tj的时间差不一定等于gnss采样间隔，也可能是大于1的整数倍的采样间隔，其原因在于参考历元tj并非当前历元的前一历元，其是通过一定准则确定下来的；
10、参考历元确定准则基于模糊度解算时的ratio值r和载波相位观测量组建的无几何观测量判断条件为：
11、1)模糊度解算时的ratio值r(tj)大于给定阈值r0；
12、2)所有载波相位观测量构建的无几何观测量满足下式：
13、
14、式中，表示载波相位标准差，θele表示卫星高度角；
15、在上述两个判断条件都满足的条件下，则将tj设定为下一个当前历元(下一个gnss观测历元)的参考历元；
16、在上述两个判断条件至少一个不满足的情况下，则下一个当前历元的参考历元仍然为ti；
17、参考历元是变化的，采用上述准则确定参考历元保障了参考历元位置的高精度，这为后续历元计算提供高精度位置基准；当前历元与变参考历元构建tdcp观测量的方式，能够避免误差累积，同时可以一定程度上减少由于共视卫星减少而导致的精度下降；步骤3，基于变参考历元tdcp/mems imu的载体位置估计；
18、无时延情况下：
19、在有gnss观测的历元，即gnss观测历元，tdcp最小二乘解估算的位置信息表示为将该位置信息与ins机械编排得到的位置信息的差值作为滤波观测量，参与tdcp/mems imu松组合的量测更新，并将滤波后的位置表示为由于此时能够同步获取基站和移动站的gnss观测数据，此位置滤波解将构建三个伪观测方程与伪距和载波相位双差观测方程共同参与rtk解算；若此历元为参考历元，则该历元的位置表示为rtk获取的最优解否则，位置为当前历元的位置信息；
20、在无gnss观测的历元，仅有imu输出值，即角速率和比力信息；在最邻近gnss观测历元位置基础上，采用ins机械编排的方式获取该历元的位置信息；
21、复杂场景下，上述处理过程有利于提升模糊度解算成功率，并保障了高速率和连续定位，其精度长期维持在厘米级，避免了定位不连续及位置跳变；
22、对有、无时延情况都适用：当前历元定位结束，下一个历元无gnss观测时，则对无gnss观测的历元重复上述步骤3内容获取位置信息，下一个历元有gnss观测时，则将该gnss观测历元设置为当前历元，重复上述步骤2～3内容进行动态定位。
23、优选地，本专利技术提供的基于变参考历元tdcp/mems imu的实时动态定位方法，在步骤2中，在有时延情况下，令gnss基站数据延迟时间为δt，当前历元的参考历元表示为tl，其中l为非负整数；在当前历元tm+δt时接收到与历元tm同步的gnss基站数据，其中δt为正数，m为正整数；若基站数据延迟时间小于gnss采样间隔，δt<tgnss，则在历元tm时，实时判断判定条件是否满足，若不满足，则历元tl仍作为下一个可接收到gnss数据的当前历元tn的参考历元；若满足则存储历元tm的双频伪距和载波相位观测量，在接收到与历元tm同步的gnss基站数据时，即在历元tm+δt时，判定模糊度解算时的ratio值是否满足条件r(tm)>r0，若满足条件，则将tm作为下一个可接收到gnss数据的当前历元tn的参考历元，构建历元tn时的tdcp观测量的等效距离此外，由于mems是实时数据处理的，若在历元tm+δt判定历元tm为参考历元，则历元tm+δt矫正后的位置作为ins机械编排的参考位置。
24、优选地，本专利技术提供的基于变参考历元tdcp/mems i本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于变参考历元TDCP/MEMSIMU的实时动态定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于变参考历元TDCP/MEMSIMU的实时动态定位方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的基于变参考历元TDCP/MEMSIMU的实时动态定位方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的基于变参考历元TDCP/MEMSIMU的实时动态定位方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的基于变参考历元TDCP/MEMSIMU的实时动态定位方法，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的基于变参考历元TDCP/MEMSIMU的实时动态定位方法，其特征在于：
7.基于变参考历元TDCP/MEMSIMU的实时动态定位系统，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的基于变参考历元TDCP/MEMSIMU的实时动态定位系统，其特征在于，还包括：
9.根据权利要求7所述的基于变参考历元TDCP/MEMSIMU的实时动态定位系统，其特征在于：
10.根据权利要求8所述的基于变参
...【技术特征摘要】
1.基于变参考历元tdcp/memsimu的实时动态定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于变参考历元tdcp/memsimu的实时动态定位方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的基于变参考历元tdcp/memsimu的实时动态定位方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的基于变参考历元tdcp/memsimu的实时动态定位方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的基于变参考历元tdcp/memsimu的实时动态定位方法，其特征在于：
...【专利技术属性】
技术研发人员：张思宇，唐卫明，邓辰龙，李洋洋，李志远，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：
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