一种用于gnss定位的模糊度快速恢复方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种用于GNSS定位的模糊度快速恢复方法及系统，包括获得异常事件发生前一历元的固定解阶段和异常事件发生时刻模糊度的重新初始化阶段，所述异常事件发生时刻模糊度的重新初始化包括生成正确固定模糊度及测站坐标的虚拟观测方程及其权矩阵，联合原始观测方程进行重新确定模糊度。本发明技术方案在卫星发生异常事件时，能够快速可靠重新固定模糊度，增加模糊度确定的可靠，并且实现简单方便，节约系统资源，实际应用效果好。
【专利说明】
一种用于GNSS定位的模糊度快速恢复方法及系统
技术领域
[0001 ]本发明涉及GNSS高精度相对定位技术领域，特别是涉及一种GNSS定位过程中模糊 度失锁或发生周跳后的重新恢复技术方案。
【背景技术】
[0002] GNSS的全称是全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System)，目 前，GNSS高精度相对定位应用非常广泛，其中快速模糊度解算是高精度定位的关键。如果模 糊度能正确进行固定，则对于动态观测可达到厘米级定位精度，而对于一定时间的静态观 测则可达到毫米级精度。国内外学者很早就开展了提高模糊度固定成功率的相关研究，并 提出了很多有效的算法。在模糊度搜索方面，主要包括Melb 〇urne(1985)和Wubbena(1985) 的基于观测值域的Μ - W方法，R e m ο n d i (19 8 4)基于坐标域的模糊度函数法（A m b i g u i t y Function Method，AFM)，基于模糊度域的Hatch(1990)的最小二乘搜索方法、Frei和 Beutler( 1990)的快速模糊度解算方法（Fast Ambiguity Resolution Approach，FARA)及 Teunissen(1993)的最小二乘模糊度降相关平差方法（Least Squares Ambiguity Decorrelation Adjustment，LAMBDA)方法。其中基于整数最小二乘原理的LAMBDA方法已被 广泛使用。
[0003] 在基于模糊度域的模糊度解算中，解算步骤主要分为两部分。首先采用传统的标 准最小二乘方法对方程各参数进行估计，得到参数的实数解及其协方差矩阵，此时获得的 基线坐标称为浮点解;然后利用整数最小二乘将实数的模糊度参数固定为整数，再将整数 模糊度重新带入观测方程，解得精确的基线坐标，该解称为固定解。从上面步骤可以看出， 要想获得可靠的整数模糊度，需要先获取较高精度的实数解，这对于精密定位显得尤为重 要。
[0004] 在提高实数解精度的目标下，众多学者把精力集中在了优化观测的数学模型上， 包括描述观测值物理或几何信息的函数模型和描述观测值精度情况的随机模型上。比如尽 可能详尽的模型化或用其他方法消除已知的各类误差，或通过多系统组合观测来提高实数 解的精度，或采用验后方差估计来实时调整观测值的精度信息。实验表明，在大多数情况 下，这些方法能够提高模糊度的固定成功率。
[0005] 另一方面，在进行卫星观测时，由于测站周围的复杂环境，可能会导致接收的信号 异常而发生以下事件:如某颗卫星的信号失锁后重新捕获，或某颗卫星因高度角变化导致 观测卫星数随之变化，或卫星载波相位观测值发生整周跳变（以下简称异常事件）。在这些 情况下，通常会因发生事件的卫星模糊度发生改变而需要进行重新初始化解算。一般在重 新初始化的过程中，没有利用前期历元的解算结果，再考虑到如果观测值的信号不佳，就会 导致无法获得较高精度的模糊度浮点解，最终模糊度无法正确固定。
【发明内容】
[0006] 本发明主要是解决现有技术中在观测值的信号不佳时，由于卫星发生异常事件而 导致模糊度无法固定的问题;利用异常事件发生前一历元已经固定的模糊度信息及静态情 况下解得的测站精确坐标，提供一种卫星定位中快速可靠地重新初始化模糊度的技术方 案。
[0007] 本发明技术方案提供一种用于GNSS定位的模糊度快速恢复方法，包括以下步骤，
[0008] 步骤1，获得异常事件发生前一历元的固定解，包括以下子步骤，
[0009] 步骤1.1，对事件发生前某一历元的观测值进行滤波解算，获得模糊度浮点解；
[0010] 步骤1.2,进行模糊度搜索，判断搜索后次小与最小模糊度残差二次型的比值 ratio是否大于预先设定的阈值，
[0011] 是则认为模糊度正确固定，将模糊度当作已知值，重新解算误差方程获得测站的 精确坐标，进入步骤1.3;
[0012] 否则返回步骤1.1取下一历元的观测值继续进行滤波解算；
[0013] 步骤1.3,存储当前历元正确固定的模糊度及测站精确坐标，然后利用该组正确模 糊度逐历元进行定位解算以更新测站精确坐标，直至获得异常事件发生前一历元的正确模 糊度值及测站的固定解坐标，进入步骤2;
[0014] 步骤2,异常事件发生时刻模糊度的重新初始化，包括以下子步骤，
[0015]步骤2.1，标定发生异常事件的卫星号；
[0016] 步骤2.2,生成虚拟误差方程，将新生成的虚拟误差方程与原始的误差方程进行叠 加组合，得到扩展观测方程，实现方式如下，
[0017] 若为静态观测，则将正常卫星正确固定的模糊度及测站精确坐标各当作一组虚拟 观测值分别组成模糊度误差方程及坐标误差方程，经过叠加组合后所得扩展观测方程如 下，
[0019]若为动态观测，则仅将正常卫星正确固定的模糊度当作虚拟观测值组成模糊度误 差方程，经过叠加组合后所得扩展观测方程如下，
[0021] 其中，&为以米为单位的载波相位观测值与几何距离之差;B为测站坐标的系数矩 阵，I为单位阵，λ为观测值的波长， a为基线向量或测站坐标的改正数，br为正确固定的模糊 度参数向量与对应模糊度初始值之差，b w为未知模糊度参数向量与对应模糊度初始值之 差，》V为载波相位观测值的改正数；In和lx分别为以周和米为单位的正确模糊度及测站坐 标与各自初始值之差的具体数值，分别为正确模糊度及测站坐标的改正数；
[0022] 步骤2.3，确定模糊度及坐标虚拟观测值的权矩阵Pbr及Px，并与原始观测值权矩阵 进行扩展组合，得到扩展观测值权矩阵，实现方式如下，
[0023] 假设原始观测值的权矩阵为Pi，则
[0024]静态观测模式下扩展组合后的权矩阵PS [0026]动态观测模式下扩展组合后的权矩阵PS
[0028] 步骤2.4，基于步骤2.2和2.3所得结果，根据测站的运动状态选择对应的扩展观测 方程及扩展观测值权矩阵进行标准最小二乘解算，得到模糊度浮点解及其协方差矩阵；
[0029] 步骤2.5,进行搜索，得到模糊度组及相应的比值ratio;若该值大于预先设定的阈 值，则认为模糊度正确固定，重新初始化成功，得到恢复结果。
[0030] 而且，步骤2.1中，若卫星发生周跳，则先进行周跳探测再进行标定。
[0031]而且，步骤2.3中，模糊度及坐标虚拟观测值的权矩阵Pbr及Px分别表示为，
[0032] Pbr = diag(MN)
[0033] Px=diag(Mx)
[0034] 其中，diag(x)表示对角线元素均为x的对角矩阵，Mn及Mx分别表示两个预设的常 数。
[0035] 本发明还提供一种用于GNSS定位的模糊度快速恢复系统，包括以下模块，
[0036] 第一模块，用于获得异常事件发生前一历元的固定解，包括以下子单元，
[0037] 第一单元，用于对事件发生前某一历元的观测值进行滤波解算，获得模糊度浮点 解；
[0038] 第二单元，用于进行模糊度搜索，判断搜索后次小与最小模糊度残差二次型的比 值ratio是否大于预先设定的阈值，
[0039]是则认为模糊度正确固定，将模糊度当作已知值，重新解算误差方程获得测站的 精确坐标，命令第三单元工作；
[0040] 否则命令第一单元工作，取下一历元的观测值继续进行滤波解算；
[0041] 第三单元，用于存储当前历元正确固定的模糊度及测站精确坐标，然后利用该组 正确模糊度逐历元进行定位解算以更新测站精确坐标，直至获得异常事件发生前一历元的 正确模糊度值及测站的固定解坐标，命令第二模块工作；
[0042] 第二模块，用于异常事件发生时刻模糊度的重新初始化，包括以下子单元，
[0043]第一单元，用于标定发生异常事件的卫星号；
[0044]第二单元，用于生成虚拟误差方程，将新生成的虚拟误差方程与原始的误差方程 进行叠加组合，得到扩展观测方程，实现方式如下，
[0045]若为静态观测，则将正常卫星正确固定的模糊度及测站精确坐标各当作一组虚拟 观测值分别组成模糊度误差方程及坐标误差方程，经过叠加组合后所得扩展观测方程如 下，
[0047]若为动态观测，则仅将正常卫星正确固定的模糊度当作虚拟观测值组成模糊度误 差方程，经过叠加组合后所得扩展观测方程如下，
[0049] 其中，&为以米为单位的载波相位观测值与几何距离之差;B为测站坐标的系数矩 阵，I为单位阵，λ为观测值的波长， a为基线向量或测站坐标的改正数，br为正确固定的模糊 度参数向量与对应模糊度初始值之差，b w为未知模糊度参数向量与对应模糊度初始值之 差，％为载波相位观测值的改正数;In和lx分别为以周和米为单位的正确模糊度及测站坐标 与各自初始值之差的具体数值，分别为正确模糊度及测站坐标的改正数；
[0050] 第三单元，用于确定模糊度及坐标虚拟观测值的权矩阵Pbr及Px，并与原始观测值 权矩阵进行扩展组合，得到扩展观测值权矩阵，实现方式如下，
[0051] 假设原始观测值的权矩阵为Pi，则 [0052]静态观测模式下扩展组合后的权矩阵P为
[0054]动态观测模式下扩展组合后的权矩阵P为
[0056]第四单元，用于基于第二单元和第三单元所得结果，根据测站的运动状态选择对 应的扩展观测方程及扩展观测值权矩阵进行标准最小二乘解算，得到模糊度浮点解及其协 方差矩阵；
[0057]第五单元，用于进行搜索，得到模糊度组及相应的比值ratio;若该值大于预先设 定的阈值，则认为模糊度正确固定，重新初始化成功，得到恢复结果。
[0058]而且，第二模块的第一单元中，若卫星发生周跳，则先进行周跳探测再进行标定。 [0059]而且，第二模块的第三单元中，模糊度及坐标虚拟观测值的权矩阵Pbr及Px分别表 示为，
[0060] Pbr = diag(MN)
[0061] Px=diag(Mx)
[0062] 其中，diag(x)表示对角线元素均为x的对角矩阵，Mn及Mx分别表示两个预设的常 数。
[0063] 本发明具有如下优点：1.恢复的第一步为异常事件发生前的操作，与常规解算流 程一致，保持了常规方法的不变性;2.恢复的第二步只需在常规误差方程基础上增加扩展 两类虚拟误差方程即可，操作十分简单;3.进行方程扩展操作时，充分考虑到了动态观测模 式和静态观测模式的区别，提高了解算信息的利用效率;4.充分利用了前期解算的正确模 糊度及测站坐标信息，提高了模糊度浮点解的精度，加快了模糊度正确固定。
[0064] 本发明应用效果良好，具有重要的市场价值。
【附图说明】
[0065]图1为本发明实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0066]考虑到目前研究卫星发生异常事件后模糊度确定的方法，主要是将该卫星观测值 等同周跳问题进行处理，通过周跳探测及修复技术来重新初始化模糊度。但该方法依赖于 周跳修复的可靠性，特别是对于小周跳采用现有技术很难可靠进行修复。一旦周跳修复错 误，将会导致厘米至分米级的定位误差。本发明充分利用解算前期获得的模糊度及测站坐 标信息，提出一种新的模糊度快速重新恢复方法，即基于前期解算信息的模糊度快速重新 初始化方法。该方法能快速可靠地固定模糊度。
[0067] 以下结合附图和实施例详细说明本发明技术方案。
[0068] 本发明技术方案所提供方法可采用计算机软件方式支持自动运行流程。参见图1， 本发明实施例所提供方法包括以下步骤：
[0069] 第一步，获得异常事件发生前一历元的固定解。
[0070] 1.1对事件发生前某一历元的观测值进行滤波解算，获得模糊度浮点解；
[0071] 按照常规，一般是采用卡尔曼滤波方式。
[0072] 1.2进行模糊度搜索，判断搜索后次小与最小模糊度残差二次型的比值(ratio值） 是否大于预先设定的阈值，具体实施时本领域技术人员可自行预设阈值，比如3。是则认为 模糊度正确固定，此时将模糊度当作已知值，重新解算误差方程获得测站的精确坐标，进入 步骤1.3;否则返回步骤1.1取下一历元的观测值继续进行滤波结算，如果直到异常事件发 生前一历元都没有将模糊度正确固定，则重新初始化失败。
[0073] 1.3存储当前历元正确固定的模糊度及测站精确坐标，然后利用该组正确模糊度 逐历元进行定位解算以更新测站精确坐标，直至处理完异常事件发生前一历元的观测数据 才结束第一步，进入第二步。此时获得异常事件发生前一历元的正确模糊度值及测站的固 定解坐标。
[0074] 第二步，异常事件发生时刻模糊度的重新初始化。
[0075] 解算的第二步利用先前历元解算得到的正确模糊度和测站坐标结果，在原始误差 方程基础上增加扩展虚拟误差方程;进行方程扩展操作时，充分考虑动态观测模式和静态 观测模式的区别，对于动态观测仅扩展模糊度虚拟误差方程，对于静态观测同时扩展模糊 度及坐标虚拟误差方程;利用组合扩展后的误差方程和权矩阵进行模糊度重新初始化。 [0076]具体包括以下子步骤：
[0077] 2.1标定发生异常事件的卫星号，若该卫星可能发生周跳则先进行周跳探测再进 行标定。
[0078] 2.2若为静态观测则将正常卫星正确固定的模糊度及测站精确坐标各当作一组虚 拟观测值分别组成模糊度及坐标误差方程，若为动态观测则仅将正常卫星正确固定的模糊 度当作虚拟观测值组成模糊度误差方程。将新生成的虚拟误差方程与原始的误差方程进行 叠加组合，得到扩展观测方程。
[0079]原始的误差方程如（1)所示：
[0081] 其中，^为以米为单位的载波相位观测值与几何距离之差。B为测站坐标的系数矩 阵，I为单位阵，λ为观测值的波长，a为基线向量或测站坐标的改正数，b r为正确固定的模糊 度参数向量与对应模糊度初始值之差，bw为未知模糊度参数向量与对应模糊度初始值之 差，' 为载波相位观测值的改正数。
[0082] 根据正确固定的模糊度及测站坐标的构建的虚拟的误差方程的形式分别如(2)和 (3)所示：
[0083] lN=br+VN (2)
[0084] lx=a+Vx (3)
[0085] 其中，In和lx分别为以周和米为单位的正确模糊度及测站坐标与各自初始值之差 的具体数值，分别为正确模糊度及测站坐标的改正数。
[0086] 则静态观测模式和动态观测模式下经过叠加组合后新的观测方程分别如（4)及 (5)所示：
[0089] 2.3确定模糊度及坐标虚拟观测值的权矩阵，并与原始观测值权矩阵进行扩展组 合，得到扩展观测值权矩阵。其中模糊度及坐标虚拟观测值的权矩阵分别可表示为：
[0090] Pbr = diag(MN) (6)
[0091] Px=diag(Mx) (7)
[0092] 式中，Pbr及px分别表示模糊度及坐标虚拟观测值的权矩阵，diag(x)表示对角线元 素均为X的对角矩阵，Mn及M x分别表示两个大常数，具体实施时本领域技术人员可自行预设， 推荐 Mn= 100000，MX= 1000。
[0093] 假设原始观测值的权矩阵为Pi，则静态观测模式下扩展组合后的权矩阵P*
[0095]动态观测模式下扩展组合后的权矩阵PS
[0097] 2.4基于步骤2.2和2.3所得结果，根据测站的运动状态分别选择对应的扩展观测 方程及扩展观测值权矩阵进行标准最小二乘解算，得到模糊度浮点解及其协方差矩阵。 [0098] 2.5利用现有LAMBDA方法进行搜索，得到模糊度组及相应的ratio值。若该值大于 预先设定的阈值(比如3)，则认为模糊度正确固定，重新初始化成功;否则重新初始化失败。
[0099] 具体实施时，本发明所提供方法可基于软件技术实现自动运行流程，也可采用模 块化方式实现相应系统。本发明实施例还提供一种用于GNSS定位的模糊度快速恢复系统， 包括以下模块，
[0100] 第一模块，用于获得异常事件发生前一历元的固定解，包括以下子单元，
[0101] 第一单元，用于对事件发生前某一历元的观测值进行滤波解算，获得模糊度浮点 解；
[0102] 第二单元，用于进行模糊度搜索，判断搜索后次小与最小模糊度残差二次型的比 值ratio是否大于预先设定的阈值，
[0103] 是则认为模糊度正确固定，将模糊度当作已知值，重新解算误差方程获得测站的 精确坐标，命令第三单元工作；
[0104] 否则命令第一单元工作，取下一历元的观测值继续进行滤波解算；
[0105] 第三单元，用于存储当前历元正确固定的模糊度及测站精确坐标，然后利用该组 正确模糊度逐历元进行定位解算以更新测站精确坐标，直至获得异常事件发生前一历元的 正确模糊度值及测站的固定解坐标，命令第二模块工作；
[0106] 第二模块，用于异常事件发生时刻模糊度的重新初始化，包括以下子单元，
[0107] 第一单元，用于标定发生异常事件的卫星号；
[0108] 第二单元，用于生成虚拟误差方程，将新生成的虚拟误差方程与原始的误差方程 进行叠加组合，得到扩展观测方程，实现方式如下，
[0109] 若为静态观测，则将正常卫星正确固定的模糊度及测站精确坐标各当作一组虚拟 观测值分别组成模糊度误差方程及坐标误差方程，经过叠加组合后所得扩展观测方程如 下，
[0111]若为动态观测，则仅将正常卫星正确固定的模糊度当作虚拟观测值组成模糊度误 差方程，经过叠加组合后所得扩展观测方程如下，
[0113] 其中，匕为以米为单位的载波相位观测值与几何距离之差;B为测站坐标的系数矩 阵，I为单位阵，λ为观测值的波长，a为基线向量或测站坐标的改正数，b r为正确固定的模糊 度参数向量与对应模糊度初始值之差，bw为未知模糊度参数向量与对应模糊度初始值之 差，心为载波相位观测值的改正数;In和l x分别为以周和米为单位的正确模糊度及测站坐标 与各自初始值之差的具体数值，分别为正确模糊度及测站坐标的改正数；
[0114] 第三单元，用于确定模糊度及坐标虚拟观测值的权矩阵Pbr及Px，并与原始观测值 权矩阵进行扩展组合，得到扩展观测值权矩阵，实现方式如下，
[0115] 假设原始观测值的权矩阵为则
[0116] 静态观测模式下扩展组合后的权矩阵P为
[0118]动态观测模式下扩展组合后的权矩阵P为
[0120] 第四单元，用于基于第二单元和第三单元所得结果，根据测站的运动状态选择对 应的扩展观测方程及扩展观测值权矩阵进行标准最小二乘解算，得到模糊度浮点解及其协 方差矩阵；
[0121] 第五单元，用于进行搜索，得到模糊度组及相应的比值ratio;若该值大于预先设 定的阈值，则认为模糊度正确固定，重新初始化成功，得到恢复结果。
[0122] 各模块具体实现可参见相应步骤，本发明不予赘述。
[0123] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领 域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替 代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【主权项】
1. 一种用于GNSS定位的模糊度快速恢复方法，其特征在于:包括w下步骤， 步骤1，获得异常事件发生前一历元的固定解，包括W下子步骤， 步骤1.1，对事件发生前某一历元的观测值进行滤波解算，获得模糊度浮点解； 步骤1.2,进行模糊度捜索，判断捜索后次小与最小模糊度残差二次型的比值ratio是 否大于预先设定的阔值， 是则认为模糊度正确固定，将模糊度当作已知值，重新解算误差方程获得测站的精确 坐标，进入步骤1.3; 否则返回步骤1.1取下一历元的观测值继续进行滤波解算； 步骤1.3,存储当前历元正确固定的模糊度及测站精确坐标，然后利用该组正确模糊度 逐历元进行定位解算W更新测站精确坐标，直至获得异常事件发生前一历元的正确模糊度 值及测站的固定解坐标，进入步骤2; 步骤2，异常事件发生时刻模糊度的重新初始化，包括W下子步骤， 步骤2.1，标定发生异常事件的卫星号； 步骤2.2,生成虚拟误差方程，将新生成的虚拟误差方程与原始的误差方程进行叠加组 合，得到扩展观测方程，实现方式如下， 若为静态观测，则将正常卫星正确固定的模糊度及测站精确坐标各当作一组虚拟观测 值分别组成模糊度误差方程及坐标误差方程，经过叠加组合后所得扩展观测方程如下，若为动态观测，则仅将正常卫星正确固定的模糊度当作虚拟观测值组成模糊度误差方 程，经过叠加组合后所得扩展观测方程如下，其中，/p为W米为单位的载波相位观测值与几何距离之差;B为测站坐标的系数矩阵，I 为单位阵，λ为观测值的波长，a为基线向量或测站坐标的改正数，br为正确固定的模糊度参 数向量与对应模糊度初始值之差，bw为未知模糊度参数向量与对应模糊度初始值之差卢0为 载波相位观测值的改正数;In和lx分别为W周和米为单位的正确模糊度及测站坐标与各自 初始值之差的具体数值，VN及Vx分别为正确模糊度及测站坐标的改正数； 步骤2.3，确定模糊度及坐标虚拟观测值的权矩阵Pbr及Px，并与原始观测值权矩阵进行 扩展组合，得到扩展观测值权矩阵，实现方式如下， 假设原始观测值的权矩阵为Pi，贝。 静态观测模式下扩展组合后的权矩阵P为动态观测模式下扩展组合后的权矩阵P为步骤2.4，基于步骤2.2和2.3所得结果，根据测站的运动状态选择对应的扩展观测方程 及扩展观测值权矩阵进行标准最小二乘解算，得到模糊度浮点解及其协方差矩阵； 步骤2.5,进行捜索，得到模糊度组及相应的比值ratio;若该值大于预先设定的阔值， 则认为模糊度正确固定，重新初始化成功，得到恢复结果。2. 根据权利要求1所述用于GNSS定位的模糊度快速恢复方法，其特征在于:步骤2.1中， 若卫星发生周跳，则先进行周跳探测再进行标定。3. 根据权利要求1或2所述用于GNSS定位的模糊度快速恢复方法，其特征在于:步骤2.3 中，模糊度及坐标虚拟观测值的权矩阵Pbr及Px分别表示为， Pbr = diag(MN) Px = diag(Mx) 其中，diag(x)表示对角线元素均为X的对角矩阵，Mn及Mx分别表示两个预设的常数。4. 一种用于GNSS定位的模糊度快速恢复系统，其特征在于:包括W下模块， 第一模块，用于获得异常事件发生前一历元的固定解，包括W下子单元， 第一单元，用于对事件发生前某一历元的观测值进行滤波解算，获得模糊度浮点解； 第二单元，用于进行模糊度捜索，判断捜索后次小与最小模糊度残差二次型的比值 ratio是否大于预先设定的阔值， 是则认为模糊度正确固定，将模糊度当作已知值，重新解算误差方程获得测站的精确 坐标，命令第Ξ单元工作； 否则命令第一单元工作，取下一历元的观测值继续进行滤波解算； 第Ξ单元，用于存储当前历元正确固定的模糊度及测站精确坐标，然后利用该组正确 模糊度逐历元进行定位解算W更新测站精确坐标，直至获得异常事件发生前一历元的正确 模糊度值及测站的固定解坐标，命令第二模块工作； 第二模块，用于异常事件发生时刻模糊度的重新初始化，包括W下子单元， 第一单元，用于标定发生异常事件的卫星号； 第二单元，用于生成虚拟误差方程，将新生成的虚拟误差方程与原始的误差方程进行 叠加组合，得到扩展观测方程，实现方式如下， 若为静态观测，则将正常卫星正确固定的模糊度及测站精确坐标各当作一组虚拟观测 值分别组成模糊度误差方程及坐标误差方程，经过叠加组合后所得扩展观测方程如下，若为动态观测，则仅将正常卫星正确固定的模糊度当作虚拟观测值组成模糊度误差方 程，经过叠加组合后所得扩展观测方程如下，其中，Zp为W米为单位的载波相位观测值与几何距离之差;B为测站坐标的系数矩阵，I 为单位阵，λ为观测值的波长，a为基线向量或测站坐标的改正数，br为正确固定的模糊度参 数向量与对应模糊度初始值之差，bw为未知模糊度参数向量与对应模糊度初始值之差卢0为 载波相位观测值的改正数;In和lx分别为W周和米为单位的正确模糊度及测站坐标与各自 初始值之差的具体数值，VN及Vx分别为正确模糊度及测站坐标的改正数； 第Ξ单元，用于确定模糊度及坐标虚拟观测值的权矩阵Pbr及Px，并与原始观测值权矩 阵进行扩展组合，得到扩展观测值权矩阵，实现方式如下， 假设原始观测值的权矩阵为Pi，贝。 静态观测模式下扩展组合后的权矩阵P为动态观测模式下扩展组合后的权矩阵P为第四单元，用于基于第二单元和第Ξ单元所得结果，根据测站的运动状态选择对应的 扩展观测方程及扩展观测值权矩阵进行标准最小二乘解算，得到模糊度浮点解及其协方差 矩阵； 第五单元，用于进行捜索，得到模糊度组及相应的比值ratio;若该值大于预先设定的 阔值，则认为模糊度正确固定，重新初始化成功，得到恢复结果。5. 根据权利要求4所述用于GNSS定位的模糊度快速恢复系统，其特征在于:第二模块的 第一单元中，若卫星发生周跳，则先进行周跳探测再进行标定。6. 根据权利要求4或5所述用于GNSS定位的模糊度快速恢复系统，其特征在于:第二模 块的第Ξ单元中，模糊度及坐标虚拟观测值的权矩阵Pbr及Ρχ分别表示为， Pbr = diag(MN) Px = diag(Mx) 其中，diag(x)表示对角线元素均为X的对角矩阵，Mn及Mx分别表示两个预设的常数。
【文档编号】G01S19/51GK106093991SQ201610452402
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月21日
【发明人】唐卫明, 章红平, 邓辰龙, 李东俊, 张爽娜
【申请人】武汉大学, 航天恒星科技有限公司