一種bds三頻偽距相位組合的周跳探測修復(fù)方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及衛(wèi)星定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種BDS三頻偽距相位組合的周跳探測 修復(fù)方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 接收機(jī)在接收衛(wèi)星信號的過程中，由于障礙物遮擋、接收機(jī)故障和低信噪比等因 素造成衛(wèi)星信號暫時中斷，致使載波相位觀測值整周計數(shù)發(fā)生突變，而不足一周的部分依 然正確的現(xiàn)象稱為周跳，周跳的存在嚴(yán)重影響了載波觀測值，因此，在高精度導(dǎo)航和定位中 必須予以消除。周跳的確定是載波相位測量中特有的問題，要想獲得高精度的載波觀測值， 就需要首先確定周跳，可知BDS((BeiDou Navigation Satellite System，中國北斗衛(wèi)星導(dǎo) 航系統(tǒng))播發(fā)三個頻率的載波信號，如何利用三頻組合的優(yōu)勢探測周跳成為研究的熱點。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中的BDS三頻偽距相位組合的周跳探測修復(fù)方法雖然探測精度高，通過 選取合適的組合系數(shù)可以探測大部分周跳，但是在低采樣率的情況下，由于采樣間隔大，歷 元間站星距離變化大，噪聲殘差和電離層殘差影響變大，使得周跳檢驗量變大，導(dǎo)致會有周 跳解算錯誤的情況出現(xiàn)，降低了周跳探測和修復(fù)的精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種BDS三頻偽距相位組合的周跳探測修復(fù)方法及裝置，用 于避免周跳解算錯誤的情況出現(xiàn)，提高周跳探測和修復(fù)的精度。
[0005] 本發(fā)明通過以下技術(shù)手段解決上述問題：
[0006] 本發(fā)明提供一種BDS三頻偽距相位組合的周跳探測修復(fù)方法，包括:獲取多項式擬 合方程;根據(jù)所述多項式擬合方程和所述多項式擬合方程的殘差確定所述多項式擬合方程 的中誤差，并根據(jù)所述多項式擬合方程確定當(dāng)前歷元的組合載波觀測值的預(yù)測值;確定所 述當(dāng)前歷元的組合載波觀測值的預(yù)測值與所述當(dāng)前歷元的組合載波觀測值的實測值的差 值的絕對值是否小于k倍的所述多項式擬合方程的中誤差;其中，所述k為正整數(shù);在確定所 述當(dāng)前歷元的載波預(yù)測值與所述當(dāng)前歷元的組合載波實測值的差值的絕對值大于k倍的所 述多項式擬合方程的中誤差時，確定當(dāng)前歷元發(fā)生周跳;獲取當(dāng)前歷元各頻點的周跳值，并 修復(fù)當(dāng)前歷元各頻點的周跳值。
[0007] 進(jìn)一步，所述獲取當(dāng)前歷元各頻點的周跳值包括:根據(jù)方程
解算當(dāng)前歷元各頻點的周跳值，得到ΛΝιΑ^^Λη;其中，A為根據(jù)三頻偽距相位組合系數(shù) xi，yi，zi得到的探測矩陣，i = 1，2，3，ΛΝ為各頻點的周跳值集合，Λη為當(dāng)前歷元的三個三 頻偽距相位組合的周跳值的集合。
[0008] 進(jìn)一步，在所述修復(fù)當(dāng)前歷元各頻點的周跳值后，還包括:根據(jù)所述探測矩陣Α和 修復(fù)后的當(dāng)前歷元各頻點的周跳值確定修復(fù)后的組合周跳值ΛΝβ;確定是否大 于零;其中，為所述組合觀測值的探測閾值;在確定I△乂大于零時，將所述當(dāng) 前歷元的組合載波觀測值的預(yù)測值與所述當(dāng)前歷元的組合載波觀測值的實測值的差值取 整，并根據(jù)所述探測矩陣A和取整后得到的周跳值再次解算各頻點的周跳值，修復(fù)再次解算 后得到的各頻點的周跳值，并根據(jù)所述探測矩陣A和修復(fù)后的所述再次解算后得到的各頻 點的周跳值確定再次修復(fù)后的組合周跳值，直至確定所述再次修復(fù)后的組合周跳值的絕對 值與組合觀測值的探測閾值的差值小于等于零。
[0009] 進(jìn)一步，所述獲取多項式擬合方程包括:獲取m個無整周跳變的載波觀測值;其中， 所述m為正整數(shù);采用最小二乘法，并根據(jù)所述m個無整周跳變的載波觀測值得到多項式擬 合方S
其中，所述m個無整周跳變的載波觀 測值為所述當(dāng)前歷元之前獲取的值，i = l，2,......m，m>k+l，k為正整數(shù)，ao，ai,…，ak為多 項式擬合方程的系數(shù);根據(jù)所述多項式擬合方程和所述多項式擬合方程的殘差確定所述多 項式擬合方程的中誤差包括:根據(jù)公式
確定所述多項式擬合方程的中誤 差，其中，σ為多項式擬合方程的中誤差，Vi為多項式擬合方程的殘差，m為無整周跳變的載 波觀測值的個數(shù)，η為擬合多項式的階數(shù)。
[0010] 進(jìn)一步，所述k等于3。
[0011]本發(fā)明提供一種BDS三頻偽距相位組合的周跳探測修復(fù)裝置，包括:獲取單元，用 于獲取多項式擬合方程;確定單元，用于根據(jù)所述多項式擬合方程和所述多項式擬合方程 的殘差確定所述多項式擬合方程的中誤差，并根據(jù)所述多項式擬合方程確定當(dāng)前歷元的組 合載波觀測值的預(yù)測值;所述確定單元，還用于確定所述當(dāng)前歷元的組合載波觀測值的預(yù) 測值與所述當(dāng)前歷元的組合載波觀測值的實測值的差值的絕對值是否小于k倍的所述多項 式擬合方程的中誤差;其中，所述k為正整數(shù);所述確定單元，還用于在確定所述當(dāng)前歷元的 載波預(yù)測值與所述當(dāng)前歷元的組合載波實測值的差值的絕對值大于k倍的所述多項式擬合 方程的中誤差時，確定當(dāng)前歷元發(fā)生周跳;所述獲取單元，還用于獲取當(dāng)前歷元各頻點的周 跳值;處理單元，用于修復(fù)當(dāng)前歷元各頻點的周跳值。
[0012] 進(jìn)一步，所述獲取單元，具體用于根據(jù)方茜
揮算當(dāng)前歷 元各頻點的周跳值，得到ΛΝ=Α，Λη;其中，A為根據(jù)三頻偽距相位組合系數(shù)^，71，21得到 的探測矩陣，i = 1，2，3，ΛΝ為各頻點的周跳值集合，Λη為當(dāng)前歷元的三個三頻偽距相位組 合的周跳值的集合。
[0013] 進(jìn)一步，所述確定單元，還用于根據(jù)所述探測矩陣Α和修復(fù)后的當(dāng)前歷元各頻點的 周跳值確定修復(fù)后的組合周跳值ΛΝβ;所述確定單元，還用于確定|Δ# 5| - n&Vs是否大于零； 其中，為所述組合觀測值的探測閾值；所述處理單元，還用于在所述確定單元確定 ΙΔΛ^Ι-πΑ%大于零時，將所述當(dāng)前歷元的組合載波觀測值的預(yù)測值與所述當(dāng)前歷元的組 合載波觀測值的實測值的差值取整，并根據(jù)所述探測矩陣Α和取整后得到的周跳值再次解 算各頻點的周跳值，修復(fù)再次解算后得到的各頻點的周跳值，并根據(jù)所述探測矩陣A和修復(fù) 后的所述再次解算后得到的各頻點的周跳值確定再次修復(fù)后的組合周跳值，直至確定所述 再次修復(fù)后的組合周跳值的絕對值與組合觀測值的探測閾值的差值小于等于零。
[0014] 進(jìn)一步，所述獲取單元，具體用于獲取m個無整周跳變的載波觀測值;其中，所述m 為正整數(shù);所述獲取單元，具體用于采用最小二乘法，并根據(jù)所述m個無整周跳變的載波觀 測值得到多項式擬合方S
;其中，所述m個無 整周跳變的載波觀測值為所述當(dāng)前歷元之前獲取的值，i = l，2,......m，m>k+l，k為正整 數(shù)，，…，ak為多項式擬合方程的系數(shù)；所述確定單元，具體用于根據(jù)公式
商定所述多項式擬合方程的中誤差，其中，σ為多項式擬合方程的中誤差， I為多項式擬合方程的殘差，m為無整周跳變的載波觀測值的個數(shù)，η為擬合多項式的階數(shù)。
[0015] 進(jìn)一步，所述k等于3。
[0016]本發(fā)明提供的一種BDS三頻偽距相位組合的周跳探測修復(fù)方法及裝置，根據(jù)多項 式擬合方程獲取到當(dāng)前歷元的組合載波觀測值的預(yù)測值，在確定當(dāng)前歷元的載波預(yù)測值與 所述當(dāng)前歷元的組合載波實測值的差值的絕對值大于k倍的多項式擬合方程的中誤差時， 確定當(dāng)前歷元發(fā)生周跳，此時，獲取當(dāng)前歷元各頻點的周跳值，并修復(fù)當(dāng)前歷元各頻點的周 跳值，這樣，在低采樣率的情況下，能夠避免周跳解算錯誤的情況出現(xiàn)，提高周跳探測和修 復(fù)的精度。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明提供的一種BDS三頻偽距相位組合的周跳探須彳修復(fù)方法的流程示意 圖；
[0018] 圖2是本發(fā)明提供的另一種BDS三頻偽距相位組合的周跳探測修復(fù)方法的流程示 意圖；
[0019] 圖3是本發(fā)明提供的一種BDS三頻偽距相位組合的周跳探測修復(fù)裝置的功能示意 圖。
【具體實施方式】
[0020] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0021] 參見圖1，是本發(fā)明提供的一種BDS三頻偽距相位組合的周跳探測修復(fù)方法的流程 示意