提供了用于估计从ＧＮＳＳ信号导出的参数（即，模糊度）的方法和装置。从多个ＧＮＳＳ卫星中的每个ＧＮＳＳ卫星获得ＧＮＳＳ信号的观测值（１１２０）。将所述观测值馈送到具有状态向量的滤波器（１１４０），所述状态向量至少包括所述ＧＮＳＳ信号的每个接收频率的浮点模糊度。所述滤波器估计所述状态向量的每个浮点模糊度的浮点值。将整数值指派给所估计的浮点值的至少一个子组以便定义多个整数模糊度候选集（１１６０）。确定每个候选集的质量测量。确定候选集的最佳质量测量。确定具有最佳质量测量的候选集的期望值（１１７０）。确定作为最佳质量测量与期望值之比的误差测量。根据误差测量来调整候选集的质量测量（１１８０）。基于所调整的质量测量形成候选集的子组的加权平均，其中，以下中的至少一个是基于所调整的质量测量（１２００）：选择所述候选集的子组以及在所述加权平均中对每个候选集进行加权。在后续操作中可以使用所述加权平均的模糊度，以便辅助确定接收机的位置，或者可以使用所述加权平均的模糊度以便例如在可用于扩增漫游器的位置信息的网络处理器中准备数据。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及位置估计方法和装置，并且尤其涉及基于导航卫星系统信号的这样的 方法和装置。这些方法和装置的应用领域包括但不限于导航、地图制作、土地测绘、土木工 程、防灾和减灾，以及科学研究。
技术介绍
1.简介全球导航卫星系统(GNSQ包括全球定位系统(GPQ (美国)、GL0NASS (俄罗斯)、 Galileo (欧洲)和COMPASS (中国)(使用中或开发中的系统)。GNSS通常使用环绕地球的 多个卫星。所述多个卫星形成卫星的星群(constellation)。GNSS接收机检测在由卫星广 播的电磁信号上所调制的码。该码也被称为测距码。码检测包括将广播信号上所调制的 比特序列与要检测的码的接收机侧版本进行比较。基于对一系列卫星中的每个卫星的码到 达时间的检测，GNSS接收机估计其位置。定位包括地理定位，即，在地球的表面上的定位。在 Sandra Verhagen 的 The GNSS integer ambiguities !estimation and validation, Delft University of Technology, 2004, ISBN 90-804147-4-3 (在此被称为 “”)的章节 2· 1. 1、2· 1. 2 和 2· 1. 3 中提供了 GPS、GL0NASS 和 Galileo 的概述(其也 在 Publications on Geodesy 58，Delft，2005，ISBN-13 :978 90 613 2290 0，ISBN-10 :90 6132 290中被公开)。使用GNSS信号码进行定位提供了有限的精确度，主要由于在通过大气传输时码 所经受的失真。例如，GPS包括在1575. 45MHz (所谓的Ll频率)处对粗捕获(C/A)码的传 输。相比于保留给军事应用的精(P)码，该码对公众是免费可用的。当既考虑与C/A码的 检测(对伪随机码的到达时间的电子检测)相关联的电子不确定性，又考虑其它误差(包 括由于电离层和对流层效应、星表误差(印hemeris error)、卫星时钟误差和多径传播而造 成的误差)的时候，使用GPS C/A码的基于码的定位的精确度大约是15米。一种对基于码检测的定位的替代是基于载波相位测量进行定位。在该替代方法 中，检测从卫星发射的GNSS信号的载波相位，而不是在从卫星发射的信号上所调制的码。与基于码的方法相比，基于载波相位测量的方法可能提供高得多的定位精确度， 即高达厘米级别或者甚至毫米级别的精确度。原因可以直观地理解如下。诸如Ll波段上 的GPS C/A码这样的码比调制该码的载波的一个周期长得多。因此，相比于针对码检测，针 对载波相位检测的位置解算可被视为更好。然而，在基于载波相位测量估计位置的过程中，载波相位由于未知的周期数而模 糊(这例如在的章节1.1的第二段中进行了解释)。可以确定接收信号的相位，但是无法以明确的方式直接确定周期。这是所谓的“整数(或整周)模糊度问题(integer ambiguity problem)，，、“整数模糊度角军算问题(integer ambiguity resolution problem)，， 或"相位模糊度角军算问题(phase ambiguity resolution problem)，，。例如，在的章节2. 2. 1和2. 2. 2中分别提供了用于码观测值(code observations)和用于相位观测值(phase observations)的GNSS观测等式。在的 章节3中提供了对GNSS整数解算问题的简介。然而，在Remondi于1984年的hing the Global Positioning System(GPS)Phase Observable for Relative Geodesy :Modeling, Processing and Results, Center for Space Research, The University of Texas at Austin, May，1984(在此被称为“”)中已经介绍了使用载波相位数据用于GNSS定位的 构想。现在将参照图1至图4解释GNSS整数解算问题的基本原理。然后，利用在实现用 于精确位置估计的整数解算系统时通常涉及的进一步因素的数学支持和解释，提供了进一 步的解释。2. GNSS整数解算问题的基本原理图1示意性地图示了仅具有两个卫星和一个接收机的GNSS。移动接收机也被称为 漫游器(rover)，固定接收机可以被称为基站(对差分处理有用，例如DGPQ或参考站(对 网络处理有用)。虽然实际的GNSS涉及不止两个卫星，但是为了说明GNSS载波相位测量的 基本原理，图1上仅表示了两个卫星。每个卫星均广播信号(通过源自卫星并且在接收机 的方向上行进的箭头来图示)。在接收机附近示意性地表示了每个信号的一部分载波。为 了清楚起见，在图1中以非调制的形式表示了该部分载波。事实上，在载波上对码进行了调 制(例如双相移键控(BPSK调制))。在一个时间点，接收机可以测量接收信号的载波相位。接收机也可以跟踪载波相 位，并且将其锁定以便跟踪由于接收机与卫星之间的距离改变而造成的载波的附加周期。 然而，现在为了清楚起见而忽视了在时间上跟踪相位这方面，但是稍后将进行解释。虽然接收机可以测量所接收到的信号的载波相位，但是卫星与接收机之间的周期 数是未知的。与例如GPS Ll频率载波(1575. 45MHz)的一个周期相对应的距离大约是19厘 米(考虑了无线电信号的传播速度，即光的速度)。19厘米的距离对应于载波的波长。换 句话说，可以在一个时间点开始测量载波相位，但是例如在起始时间点，从卫星到接收机的 整周期数(the integer number of cycles)是未知的。而且，从第一卫星到接收机的周期 数与从第二卫星到接收机的周期数之间的差是未知的。通过标示“_1”、“0”、“+1”、“+2”图示了图1中GNSS信号载波的一些连续周期的幅度峰值。这直观地图示了关于周期数的整数模糊度。通过标示“0”所表示的峰值对应于 从接收机到卫星的特定周期数。通过标示“+1”所表示的峰值对应于多一个周期，通过标示 “-1”所表示的峰值对应于少一个周期，等等。对接收机的位置的估计取决于对于从卫星到 接收机的正确周期数的知识。从第一卫星到接收机的给定周期数(例如，对应于图1的左手侧上的标示“+1”) 以及从第二卫星到接收机的给定周期数(例如，对应于图1的右手侧上的标示“-1”)得出 一个估计的位置。换句话说，可以看出，整数对(+1，-1)得出二维图示中的一个估计位置。 每个卫星的周期数的另一组合得出另一估计的位置。例如，组合(0，+1)得出二维图示中的另一估计的位置。参照图加至图4将更好地理解这一点。图加公开了已知接收机在其中或者至少已知接收机很可能在其中的二维不确定 性区域。关于接收机在该不确定性圆内的知识可以例如根据基于粗码的位置估计。虽然实 际GNSS实现涉及不止一个二维不确定性区域，但是通过仅参照二维未知空间，可以理解载 波相位测量的基本原理。已知或假设接收机的位置处在由所表示的圆限制的不确定性区域 内，但是在该本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于估计从对确定位置有用的全球导航卫星系统（ＧＮＳＳ）信号所导出的参数的方法，所述方法包括：从多个ＧＮＳＳ卫星中的每个ＧＮＳＳ卫星获得ＧＮＳＳ信号的观测值；将所述观测值馈送到具有状态向量的滤波器，所述状态向量至少包括所述ＧＮＳＳ信号的每个接收频率的浮点模糊度，每个浮点模糊度构成了与在所述ＧＮＳＳ信号的接收机和从其接收所述ＧＮＳＳ信号的ＧＮＳＳ卫星之间的所述ＧＮＳＳ信号的整波长数相关联的实数估计，并且所述滤波器用于估计所述状态向量的每个浮点模糊度的浮点值；将整数值指派给所估计的浮点值的至少一个子组，以便定义多个整数模糊度候选集；确定所述候选集中的每个候选集的质量测量；确定所述候选集的最佳质量测量；确定具有所述最佳质量测量的候选集的期望值；确定作为所述最佳质量测量与所述期望值之比的误差测量；根据所述误差测量来调整所述候选集的质量测量；以及基于所调整的质量测量来形成所述候选集的子组的加权平均，其中，以下中的至少一个是基于所调整的质量测量：选择所述候选集的所述子组，以及在所述加权平均中对每个候选集进行加权。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：U·沃尔拉特，
申请(专利权)人：天宝导航有限公司，
类型：发明
国别省市：US
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