Gps三頻載波相位整周模糊度逐級(jí)確定過(guò)程的檢驗(yàn)修正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域，具體涉及GPS三頻載波相位整周模糊度逐級(jí)確定過(guò)程 的檢驗(yàn)修正方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 差分定位（DGPS)是一種精確GPS相對(duì)定位測(cè)量方式，廣泛應(yīng)用于GPS高精度測(cè)量 領(lǐng)域。差分定位以GPS接收機(jī)的站間、星間雙差分載波相位測(cè)量數(shù)據(jù)作為相對(duì)定位的輸入 觀測(cè)量，因此，差分定位過(guò)程的難點(diǎn)在于雙差載波相位觀測(cè)量的整周模糊度解算。
[0003] 美國(guó)目前實(shí)施的GPS現(xiàn)代化計(jì)劃中，最重要的改造項(xiàng)目之一是在GPS原有的L1 1575. 42MHz、L2 1227. 60MHz載波頻段基礎(chǔ)上，增加L5載波頻段，L5的頻率為1176. 45MHz， LI、L2、L5三個(gè)載波對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)X^X2、入5分別約為19cm、24. 4cm和25. 5cm。新增的L5 頻段為GPS引入了載波相位超寬巷組合，同時(shí)也為應(yīng)用載波相位進(jìn)行GPS相對(duì)定位測(cè)量提 供了快速、簡(jiǎn)單的整周模糊度解算方法，即在進(jìn)行相對(duì)定位過(guò)程中利用無(wú)模糊度干擾的雙 差測(cè)碼偽距測(cè)量組合，對(duì)載波相位組合中的雙差整周模糊度進(jìn)行估算。
[0004] 目前國(guó)內(nèi)外廣泛采用的三頻載波相位整周模糊度確定算法主要是逐級(jí)模糊度確 定法（CAR)。逐級(jí)模糊度確定法根據(jù)超寬巷、寬巷測(cè)量值的整周模糊度比窄巷測(cè)量值的整 周模糊度較容易解算的特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)LI、L2、L5這三個(gè)載波的雙差載波相位測(cè)量值進(jìn)行線 形組合產(chǎn)生一系列波長(zhǎng)不同的組合觀測(cè)量。用4、4、4分別表示11乂2、1^5三個(gè)載波的頻 率，通過(guò)線性組合得到的寬巷載波相位組合及其寬巷頻率為：
[0005] 小LW12 -小Ll_ 小L2，小LW25 - ^L2_ ^L5，^LW15 - ^Ll_ ^L5
[0006] fLffl2 -fLl_fL2,fu?25 -fL2_fL5,fu?15 -fLl_fL5 「00071 其對(duì)應(yīng)的裁波相份寬卷波長(zhǎng)和寬卷等效偽距如下（式中為c光諫）：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. GPS三頻載波相位整周模糊度逐級(jí)確定過(guò)程的檢驗(yàn)修正方法，其特征在于步驟如 下： (1) 以GPS接收機(jī)當(dāng)前歷元的L1、L2、L5三頻載波相位和碼偽距Pu、P w P M實(shí)測(cè)數(shù) 據(jù)為原始觀測(cè)量，對(duì)三頻載波相位實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行寬巷線性組合，得到寬巷組合觀測(cè)量L"12、 Lm5，根據(jù)寬巷組合觀測(cè)量Lm2、Lm5和碼偽距實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，采用GPS三頻載波相位的逐級(jí)模 糊度確定方法，解算出超寬巷組合的整周模糊度Nm2、隊(duì)"25以及LI、L2、L5這三個(gè)載波上的 整周模糊度Nu、隊(duì)2、隊(duì)5，根據(jù)L1載波相位實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和Nu計(jì)算出L1頻率上的載波相位偽距 r(4); (2) 根據(jù)步驟（1)解算出的三個(gè)頻率整周模糊度隊(duì)1、隊(duì)2、隊(duì)5和載波相位偽距f(4)，利 用如下公式
1% 到LM12、LLN25、Lln15的估算值 ，Lln12、LM25、LM15為GPS接收 機(jī)的LI、L2、L5三頻載波相位實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)窄巷線性組合得到的窄巷組合觀測(cè)量，式中 入LN12入LN25入LN15分力U為窄巷組合LLN12、Lln25、Lln15的波長(zhǎng)； (3) 將步驟（2)得出的窄巷組合載波偽距估算值、￡ZJV25、與窄巷組合 載波相位測(cè)量值Lm2、L_5、LM15分別進(jìn)行比較，如果偏差大于GPS接收機(jī)標(biāo)稱(chēng)的載波相位測(cè) 量偏差標(biāo)準(zhǔn)差的3倍，則步驟（1)解算出的整周模糊度Nu、隊(duì)2、隊(duì)5存在誤差，進(jìn)行步驟（4)， 如果偏差小于等于GPS接收機(jī)標(biāo)稱(chēng)的載波相位測(cè)量偏差標(biāo)準(zhǔn)差的3倍，則步驟（1)解算出 的整周模糊度Nu、隊(duì)2、NJ隹確，LI、L2、L5三頻整周模糊度解算成功； (4) 設(shè)定修正次數(shù)閾值，初始修正次數(shù)為0,判斷當(dāng)前修正次數(shù)是否超過(guò)設(shè)定的修正次 數(shù)閾值，如果未超過(guò)，則對(duì)步驟（1)中解算出的超寬巷組合的整周模糊度Nm2在設(shè)定的修正 次數(shù)內(nèi)依次進(jìn)行±1，±2…修正，將修正后的整周模糊度^" 12替換步驟（1)中的超寬巷組 合的整周模糊度Nm2，返回步驟（1)，如果超過(guò)設(shè)定的修正次數(shù)閾值，則對(duì)停止對(duì)當(dāng)前歷元 測(cè)量數(shù)據(jù)的解算和修正，當(dāng)前歷元加1，返回步驟（1)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的GPS三頻載波相位整周模糊度逐級(jí)確定過(guò)程的檢驗(yàn)修正方 法，其特征在于：步驟（4)所述的設(shè)定的次數(shù)為8次以上。
【專(zhuān)利摘要】GPS三頻載波相位整周模糊度逐級(jí)確定過(guò)程的檢驗(yàn)修正方法，其特點(diǎn)在于：針對(duì)目前GPS導(dǎo)航信號(hào)L1、L2、L5三頻載波相位的逐級(jí)模糊度確定方法(CAR)中寬巷整周模糊度NLW12易受測(cè)量誤差影響引起解算出錯(cuò)的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種相應(yīng)的檢驗(yàn)、修正方法。在本發(fā)明方法中，由解算出的三頻整周模糊度NL1、NL2、NL5反向計(jì)算出窄巷載波相位組合通過(guò)與實(shí)際測(cè)得的載波窄巷組合LLN12、LLN25、LLN15進(jìn)行比較，根據(jù)偏差的大小對(duì)模糊度解算正確性進(jìn)行檢驗(yàn)并修正，本方法可以有效提高GPS三頻整周模糊度解算的正確率。
【IPC分類(lèi)】G01S19-44
【公開(kāi)號(hào)】CN104570031
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410811248
【發(fā)明人】苗贏
【申請(qǐng)人】北京遙測(cè)技術(shù)研究所, 航天長(zhǎng)征火箭技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月23日