一種長基線載波相位差分在航定位方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于動力導航定位領域，具體涉及的是一種不依賴于歷史觀測量的長基線載波相位差分在航定位方法。本發(fā)明包括：用戶端利用接收到來自基站的載波相位觀測量信息判斷是否是初次啟動解算或者是否發(fā)生不可修復的周跳；按照組合觀測量噪聲最小和組合波長最長兩個原則確定組合系數；利用用戶端和基站端的單歷元雙頻偽距觀測量和載波相位觀測量構建本發(fā)明所提出的GIF模型；用LAMBDA算法進行整周模糊度的解算；得到基線最終解，從而完成單歷元在航定位解算。本發(fā)明無需依賴于歷史觀測量進行單個歷元的解算，更好的抑制電離層延遲誤差。
【專利說明】一種長基線載波相位差分在航定位方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于動力導航定位領域，具體涉及的是一種不依賴于歷史觀測量的長基線 載波相位差分在航定位方法。

【背景技術】
[0002] 在實現基于衛(wèi)星導航的精密定位方法之中，載波相位差分定位（carrier phase differential positioning,CPDP)是其中廣泛使用的一種，其中整周模糊度解算的可靠性 成為影響其定位精度的重要因素。在基于單個歷元的載波相位差分定位線性模型中，由于 待求解的雙差整周模糊度個數和基線矢量解超過了觀測量方程的個數，因此單個歷元是無 法完成傳統(tǒng)CPDP解算的。在無周跳的情況下，根據整周模糊度具有不變性的特點，通過綜 合多個歷元數據的觀測量，即可實現CPDP。但是傳統(tǒng)通過單頻觀測量或雙頻觀測量直接進 行雙差求解的方法仍然存在以下限制：（1)觀測量歷元個數Μ的要求。假設雙差觀測量的 個數為Ν，并且在解算過程中待求解的雙差整周模糊度保持不變，在靜態(tài)定位的情況下，需 滿足麗> Ν+3 ;在動態(tài)定位的情況下，需滿足麗> Ν+3Μ。（2)定位實時性。由于高動態(tài)環(huán) 境下頻繁周跳的可能性，為進行模糊度的解算而需要累積足夠歷元數，從而使得定位的實 時性受到影響。（3)電離層延遲誤差的影響?；竞陀脩糁g基線長度將對構造 CPDP解 算方程造成確定性的影響，特別是在長基線（基線長度大于l〇〇km)的情況下，電離層延遲 誤差將成為影響定位精度的最重要誤差源，因此如何抑制電離層延遲誤差成為長基線CPDP 性能的關鍵問題之一。綜合所述，正是由于傳統(tǒng)CPDP解算存在的缺陷，因此有必要研究一 種在航（on-the-fly)解算CPDP算法，使得無需依賴于歷史觀測量進行單個歷元的解算。


【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種無需依賴于歷史觀測量的長基線載波相位差分在航 定位方法。
[0004] 本發(fā)明的目的是這樣實現的：
[0005] (1)用戶端利用接收到來自基站的載波相位觀測量信息判斷是否是初次啟動解算 或者是否發(fā)生不可修復的周跳，如果屬于初次啟動解算和發(fā)生不可修復周跳兩種情況之一 者，則需啟動整周模糊度的解算過程，解算過程按照步驟（2)進行；否則根據整周模糊度的 繼承特性，構建DF模型進行基線解的直接解算；
[0006] (2)根據所選用衛(wèi)星導航系統(tǒng)的雙頻觀測量的頻點，按照組合觀測量噪聲最小和 組合波長最長兩個原則確定組合系數，后續(xù)解算按照步驟（3)進行；
[0007] (3)基于步驟（2)所確定的系數組合，利用用戶端和基站端的單歷元雙頻偽距觀 測量和載波相位觀測量構建本發(fā)明所提出的GIF模型。后續(xù)解算按照步驟（4)進行；
[0008] (4)根據步驟⑶所建立的GIF模型，利用LAMBDA算法進行整周模糊度的解算。 后續(xù)解算按照步驟（5)進行；
[0009] (5)根據步驟（2)所確定的組合系數確定雙差載波相位DF模型，將步驟（4)所確 定的整周模糊度代入所建立的DF模型，得到基線最終解，從而完成單歷元在航定位解算。 [0010] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0011] 本發(fā)明無需依賴于歷史觀測量進行單個歷元的解算，更好的抑制電離層延遲誤 差。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為不同系數分配方案下組合觀測量波長λ eiF和觀測噪聲對應變化情況；
[0013] 圖2為在不同系數分配方案下所定義Ratio及對應λ eiF的變化情況；
[0014] 圖3為本發(fā)明所提出的定位方法執(zhí)行流程圖。

【具體實施方式】
[0015] 下面結合附圖對本發(fā)明做進一步描述。
[0016] 在長基線的情況下，假設基站和移動用戶端都可接收到雙頻偽距觀測量和載波相 位觀測量，此時電離層延遲誤差對于雙差觀測量的影響將不可忽略。在單歷元的情況下，用 戶和基站之間的偽距觀測量和載波相位觀測量雙差線性模型可表示為：
[0017]

【權利要求】
1. 一種長基線載波相位差分在航定位方法，其特征在于： (1) 用戶端利用接收到來自基站的載波相位觀測量信息判斷是否是初次啟動解算或者 是否發(fā)生不可修復的周跳，如果屬于初次啟動解算和發(fā)生不可修復周跳兩種情況之一者， 則需啟動整周模糊度的解算過程，解算過程按照步驟（2)進行；否則根據整周模糊度的繼 承特性，構建DF模型進行基線解的直接解算； (2) 根據所選用衛(wèi)星導航系統(tǒng)的雙頻觀測量的頻點，按照組合觀測量噪聲最小和組合 波長最長兩個原則確定組合系數，后續(xù)解算按照步驟（3)進行； (3) 基于步驟（2)所確定的系數組合，利用用戶端和基站端的單歷元雙頻偽距觀測量 和載波相位觀測量構建本設計所提出的GIF模型；后續(xù)解算按照步驟（4)進行； (4) 根據步驟（3)所建立的GIF模型，利用LAMBDA算法進行整周模糊度的解算；后續(xù) 解算按照步驟（5)進行； (5) 根據步驟（2)所確定的組合系數確定雙差載波相位DF模型，將步驟（4)所確定的 整周模糊度代入所建立的DF模型，得到基線最終解，從而完成單歷元在航定位解算。
【文檔編號】G01S19/44GK104155668SQ201410431783
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月28日 優(yōu)先權日:2014年8月28日
【發(fā)明者】李亮, 趙琳, 劉金山, 丁繼成, 郝勇, 劉玥, 李娜 申請人:哈爾濱工程大學