一種對(duì)偽距進(jìn)行平滑處理的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種對(duì)偽距進(jìn)行平滑處理的方法，所述方法包含以下步驟：步驟一，定義平滑處理參數(shù)；步驟二，基于所述平滑處理參數(shù)根據(jù)卡爾曼濾波模型構(gòu)造平滑偽距方程；步驟三，基于所述平滑偽距方程對(duì)待測(cè)目標(biāo)的偽距進(jìn)行平滑處理，從而得到最終的平滑處理結(jié)果。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的平滑處理偽距的方法不僅有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)中單頻偽距平滑值發(fā)散的情況，而且綜合考慮了目標(biāo)的不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，從而使得獲得的平滑處理結(jié)果更加精確，更符合實(shí)際情況。
【專利說(shuō)明】一種對(duì)偽距進(jìn)行平滑處理的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及分析及測(cè)量控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體說(shuō)涉及一種對(duì)偽距進(jìn)行平滑處理的方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 從全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System簡(jiǎn)稱GPS)接收機(jī)的基帶信號(hào)中可 以獲得載波相位觀測(cè)量與偽距觀測(cè)量。由于待測(cè)目標(biāo)到衛(wèi)星之間的偽距變換量可以精確的 反映在高精度的載波相位變化量中，因此利用該載波相位的變化量就可以對(duì)偽距觀測(cè)量進(jìn) 行平滑處理，進(jìn)而提高偽距的觀測(cè)精度。
[0003] 然而基于現(xiàn)有平滑處理方法得到的平滑處理結(jié)果并不能很好地適應(yīng)靈活多變的 應(yīng)用需求。其存在如下問(wèn)題：
[0004] 一 .在基于現(xiàn)有方法進(jìn)行平滑處理的過(guò)程中，當(dāng)處理周期數(shù)較多時(shí)，當(dāng)前偽距觀 測(cè)值對(duì)平滑處理的結(jié)果的影響很小，如果此時(shí)處于動(dòng)態(tài)場(chǎng)景下，平滑處理的結(jié)果就不能很 好的反映待測(cè)目標(biāo)的偽距變化；
[0005] 二.在基于現(xiàn)有方法進(jìn)行平滑處理的過(guò)程中，理論上隨著觀測(cè)數(shù)的增加和平滑過(guò) 程的推進(jìn)，平滑后的偽距精度逐漸接近載波相位的精度，但是由于電離層對(duì)偽距和載波相 位的影響是反向的，當(dāng)平滑處理的處理周期數(shù)逐漸增大或電離層發(fā)生抖動(dòng)時(shí)，會(huì)發(fā)生單頻 偽距平滑值發(fā)散的情況。
[0006] 因此，針對(duì)現(xiàn)有的平滑處理方法并不能很好地適應(yīng)靈活多變的應(yīng)用需求的問(wèn)題， 需要一種新的平滑處理偽距的方法以達(dá)到更優(yōu)的平滑處理結(jié)果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對(duì)現(xiàn)有的平滑處理方法并不能很好地適應(yīng)靈活多變的應(yīng)用需求的問(wèn)題，本發(fā)明 提供了一種對(duì)偽距進(jìn)行平滑處理的方法，所述方法包含以下步驟：
[0008] 步驟一，定義平滑處理參數(shù)；
[0009] 步驟二，基于所述平滑處理參數(shù)根據(jù)卡爾曼濾波模型構(gòu)造平滑偽距方程；
[0010] 步驟三，基于所述平滑偽距方程對(duì)待測(cè)目標(biāo)的偽距進(jìn)行平滑處理，從而得到最終 的平滑處理結(jié)果。
[0011] 在一實(shí)施例中，在所述步驟三中，對(duì)所述偽距進(jìn)行多個(gè)處理周期的所述平滑處理， 在所述處理周期中，基于上一處理周期的平滑處理結(jié)果進(jìn)行當(dāng)前處理周期的平滑處理，從 而得到所述當(dāng)前處理周期的平滑處理結(jié)果。
[0012] 在一實(shí)施例中，所述步驟三包含以下步驟：
[0013] 確定所述平滑處理的處理周期總數(shù)；
[0014] 當(dāng)所述當(dāng)前處理周期的平滑處理完成時(shí)對(duì)比已完成的處理周期數(shù)與所述處理周 期總數(shù)是否一致；
[0015] 當(dāng)所述已完成的處理周期數(shù)與所述處理周期總數(shù)一致時(shí)，所述步驟三完成，所述 當(dāng)前處理周期的平滑處理結(jié)果為所述最終的平滑處理結(jié)果；
[0016] 當(dāng)所述已完成的處理周期數(shù)與所述處理周期總數(shù)不一致時(shí)，繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè)處理 周期的平滑處理。
[0017] 在一實(shí)施例中，所述當(dāng)前處理周期的平滑處理包含以下步驟：
[0018] 參數(shù)值獲取步驟，獲取所述平滑處理參數(shù)對(duì)應(yīng)于所述當(dāng)前處理周期的參數(shù)值；
[0019] 平滑處理步驟，基于所述參數(shù)值進(jìn)行所述當(dāng)前處理周期的平滑處理。
[0020] 在一實(shí)施例中，所述平滑處理參數(shù)包含固定參數(shù)和迭代參數(shù)，在所述參數(shù)值獲取 步驟中：
[0021] 所述固定參數(shù)對(duì)應(yīng)于所述當(dāng)前處理周期的參數(shù)值與所述固定參數(shù)的初始值保持 一致；
[0022] 基于所述迭代參數(shù)對(duì)應(yīng)于所述上一處理周期的參數(shù)值獲取所述迭代參數(shù)對(duì)應(yīng)于 所述當(dāng)前處理周期的參數(shù)值。
[0023] 在一實(shí)施例中，所述步驟三還包含運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷步驟，判斷所述待測(cè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng) 狀態(tài)，所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)包括靜態(tài)、低動(dòng)態(tài)和高動(dòng)態(tài)。
[0024] 在一實(shí)施例中，在所述參數(shù)值獲取步驟中，根據(jù)所述待測(cè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)確定所 述平滑處理參數(shù)的參數(shù)值獲取方式。
[0025] 在一實(shí)施例中，所述平滑處理參數(shù)包含系統(tǒng)過(guò)程噪聲方差以及系統(tǒng)量測(cè)噪聲方 差。
[0026] 在一實(shí)施例中，當(dāng)所述待測(cè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為所述高動(dòng)態(tài)時(shí)，在所述參數(shù)值獲取 步驟中：
[0027] 以所述固定參數(shù)的獲取方式獲取所述系統(tǒng)過(guò)程噪聲方差的參數(shù)值；
[0028] 以所述迭代參數(shù)的獲取方式獲取所述系統(tǒng)量測(cè)噪聲方差的參數(shù)值。
[0029] 在一實(shí)施例中，當(dāng)所述待測(cè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為所述靜態(tài)或低動(dòng)態(tài)時(shí)，在所述參數(shù) 值獲取步驟中：
[0030] 以所述迭代參數(shù)的獲取方式獲取所述系統(tǒng)過(guò)程噪聲方差的參數(shù)值；
[0031] 以所述固定參數(shù)的獲取方式獲取所述系統(tǒng)量測(cè)噪聲方差的參數(shù)值。
[0032] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的平滑處理偽距的方法不僅有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)中單 頻偽距平滑值發(fā)散的情況，而且綜合考慮了目標(biāo)的不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，從而使得獲得的平滑處 理結(jié)果更加精確，更符合實(shí)際情況。
[0033] 本發(fā)明的其它特征或優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述。并且，本發(fā)明的部分特征或 優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)說(shuō)明書(shū)而變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而被了解。本發(fā)明的目的和部分 優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)以及附圖中所特別指出的步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)或獲得。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0034] 附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本發(fā)明的實(shí) 施例共同用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0035] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的實(shí)施流程圖；
[0036] 圖2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的部分實(shí)施流程圖；
[0037] 圖3是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的部分實(shí)施流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0038] 以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，借此本發(fā)明的實(shí)施人員 可以充分理解本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來(lái)解決技術(shù)問(wèn)題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過(guò)程并依 據(jù)上述實(shí)現(xiàn)過(guò)程具體實(shí)施本發(fā)明。需要說(shuō)明的是，只要不構(gòu)成沖突，本發(fā)明中的各個(gè)實(shí)施 例以及各實(shí)施例中的各個(gè)特征可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
[0039] GPS接收機(jī)的基帶信號(hào)中可以獲得載波相位觀測(cè)量與偽距觀測(cè)量。因?yàn)閭尉嗨?含的噪聲遠(yuǎn)大于載波相位，受多徑影響的程度也比載波相位觀測(cè)量嚴(yán)重，所以偽距的觀測(cè) 精度低。但由于偽距不具有模糊度的問(wèn)題，因此其準(zhǔn)確度較高。載波相位雖然具有很好的 觀測(cè)精度，但利用單頻觀測(cè)量結(jié)算整周模糊度準(zhǔn)確度低，且解算時(shí)間較長(zhǎng)。因此可利用載波 相位變化量對(duì)偽距觀測(cè)量進(jìn)行修正，提高偽距的觀測(cè)精度。傳統(tǒng)的載波相位平滑偽距算法 可表示如下：
[0040]

【權(quán)利要求】
1. 一種對(duì)偽距進(jìn)行平滑處理的方法，其特征在于，所述方法包含以下步驟： 步驟一，定義平滑處理參數(shù)； 步驟二，基于所述平滑處理參數(shù)根據(jù)卡爾曼濾波模型構(gòu)造平滑偽距方程； 步驟三，基于所述平滑偽距方程對(duì)待測(cè)目標(biāo)的偽距進(jìn)行平滑處理，從而得到最終的平 滑處理結(jié)果。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟三中，對(duì)所述偽距進(jìn)行多個(gè)處理 周期的所述平滑處理，在所述處理周期中，基于上一處理周期的平滑處理結(jié)果進(jìn)行當(dāng)前處 理周期的平滑處理，從而得到所述當(dāng)前處理周期的平滑處理結(jié)果。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟三包含以下步驟： 確定所述平滑處理的處理周期總數(shù)； 當(dāng)所述當(dāng)前處理周期的平滑處理完成時(shí)對(duì)比已完成的處理周期數(shù)與所述處理周期總 數(shù)是否一致； 當(dāng)所述已完成的處理周期數(shù)與所述處理周期總數(shù)一致時(shí)，所述步驟三完成，所述當(dāng)前 處理周期的平滑處理結(jié)果為所述最終的平滑處理結(jié)果； 當(dāng)所述已完成的處理周期數(shù)與所述處理周期總數(shù)不一致時(shí)，繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè)處理周期 的平滑處理。
4. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述當(dāng)前處理周期的平滑處理包含以下步 驟： 參數(shù)值獲取步驟，獲取所述平滑處理參數(shù)對(duì)應(yīng)于所述當(dāng)前處理周期的參數(shù)值； 平滑處理步驟，基于所述參數(shù)值進(jìn)行所述當(dāng)前處理周期的平滑處理。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述平滑處理參數(shù)包含固定參數(shù)和迭代參 數(shù)，在所述參數(shù)值獲取步驟中： 所述固定參數(shù)對(duì)應(yīng)于所述當(dāng)前處理周期的參數(shù)值與所述固定參數(shù)的初始值保持一 致； 基于所述迭代參數(shù)對(duì)應(yīng)于所述上一處理周期的參數(shù)值獲取所述迭代參數(shù)對(duì)應(yīng)于所述 當(dāng)前處理周期的參數(shù)值。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟三還包含運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷步驟，判斷 所述待測(cè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)包括靜態(tài)、低動(dòng)態(tài)和高動(dòng)態(tài)。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述參數(shù)值獲取步驟中，根據(jù)所述待測(cè)目 標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)確定所述平滑處理參數(shù)的參數(shù)值獲取方式。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述平滑處理參數(shù)包含系統(tǒng)過(guò)程噪聲方差 以及系統(tǒng)量測(cè)噪聲方差。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述待測(cè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為所述高動(dòng)態(tài) 時(shí)，在所述參數(shù)值獲取步驟中： 以所述固定參數(shù)的獲取方式獲取所述系統(tǒng)過(guò)程噪聲方差的參數(shù)值； 以所述迭代參數(shù)的獲取方式獲取所述系統(tǒng)量測(cè)噪聲方差的參數(shù)值。
10. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述待測(cè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為所述靜態(tài)或 低動(dòng)態(tài)時(shí)，在所述參數(shù)值獲取步驟中： 以所述迭代參數(shù)的獲取方式獲取所述系統(tǒng)過(guò)程噪聲方差的參數(shù)值； 以所述固定參數(shù)的獲取方式獲取所述系統(tǒng)量測(cè)噪聲方差的參數(shù)值。
【文檔編號(hào)】G01S19/37GK104407366SQ201410564482
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月21日
【發(fā)明者】楊志坤, 黃佳, 李軍, 周文勝 申請(qǐng)人:四川九洲電器集團(tuán)有限責(zé)任公司