申请/专利权人：辽宁工程技术大学

申请日：2022-12-28

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN115932922B

主分类号：G01S19/44

分类号：G01S19/44;G01S19/37

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2023.04.25#实质审查的生效;2023.04.07#公开

摘要：本申请公开一种基于BDS四频数据的周跳探测方法，包括以下步骤：首先对各频率的伪距和载波相位构建四频伪距减相位组合，然后根据组合波长、电离层延迟系数及周跳检测量中误差的综合影响，选择最优的四频组合系数构造超宽巷相位和窄巷伪距组合周跳检测量，通过载波宽巷和伪距窄巷差分构建墨尔本—维贝纳Melbourne‑Wübbena,MW组合观测方程，并联合无几何相位组合在历元间差分进行BDS四频周跳探测。本发明弥补了单一方法的周跳探测盲点，提高了周跳探测精度，为BDS四频数据探测周跳提供方了一种方法，对于BDS高精度定位具有重要的意义。

主权项：1.一种基于BDS四频数据的周跳探测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取BDS卫星四频观测数据；S2：基于所述BDS卫星四频观测数据，构建四频的伪距减相位组合周跳检测量及阈值；S3：基于所述四频的伪距减相位组合周跳检测量及阈值，搜索最优的伪距减相位组合系数；S4：基于所述BDS卫星四频观测数据，构建四频MW法周跳检测量及阈值；S5：构建四频无几何相位观测方程周跳检测量及阈值；S6：基于所述四频的伪距减相位组合周跳检测量及阈值、所述四频MW法周跳检测量及阈值、所述四频无几何相位观测方程周跳检测量及阈值，构建四频伪距-MW-无几何组合法，设定条件限值和搜索区间进行系数搜索，选择一组最优的组合系数，完成对BDS四频数据的周跳探测；所述S1中，获取BDS卫星四频观测数据的方法包括：利用卫星接收机观测值文件，选择BDS卫星四个频率伪距观测值和载波相位观测值数据；所述S2中，构建四频的伪距减相位组合周跳检测量及阈值的方法包括：根据伪距和载波相位观测方程，利用计算的四频伪距和载波相位变化量构造宽巷相位和窄巷伪距减组合周跳检测量，并设定四频的伪距减相位组合周跳检测量的阈值；所述S3中，搜索最优的伪距减相位组合系数的方法包括：计算组合波长、电离层系数及四频的伪距减相位组合周跳检测量的误差；基于所述组合波长的误差、所述电离层系数的误差和所述四频的伪距减相位组合周跳检测量的误差，设定条件限值和搜索区间进行系数搜索，选择两组最优的伪距减相位组合系数；搜索四频伪距减相位组合系数，包括以下具体步骤：S3-1，计算伪距相位组合周跳检测量的电离层延迟系数，计算公式为： 式中：α为电离层延迟系数；S3-2，确定组合系数选取条件，考虑组合波长、电离层系数及周跳检测量中误差的综合影响，相位组合系数选择应满足以下条件：1组合波长λijkl较长；2电离层延迟影响较小；3周跳检测量中误差较小；S3-3，搜索最优的伪距减相位组合系数，四频伪距组合采用等权模型，即a＝b＝c＝d＝14，则组合伪距的电离层残差系数βabcd＝1.510，电离层延迟系数可表示为α＝13.18×i+0.983j+0.979k+0.981l，综合三个条件对组合系数的要求，设定[-4，4]为四频载波相位组合系数的搜索区间，以i+j+k+l＝0为搜索条件进行组合系数搜索，搜索出两组同时满足三个条件的组合系数，最终选定两组最优的组合系数为0，-3，-1，4、1，4，-3，-2，并根据两组系数计算各自的周跳检测量阈值，组合系数为0，-3，-1，4的周跳检测量阈值为0.301个周期，组合系数为1，4，-3，-2的周跳检测量阈值为0.355个周期；所述S5中，构建四频无几何相位观测方程主要包括以下步骤：S5-1，首先四频载波相位组合观测方程为： 其中，令E+F+G+H＝0,则可以得到无几何相位组合观测方程： 式中：λN＝Eλ1N1+Fλ2N2+Gλ3N3+Hλ4N4 将方程λN＝Eλ1N1+Fλ2N2+Gλ3N3+Hλ4N4中的无几何相位组合在相邻历元间求差后，可以得到四频无几何相位组合法的周跳检测量：Z＝Eλ1ΔN1+Fλ2ΔN2+Gλ3ΔN3+Hλ4ΔN4S5-2，为了能够达到较高的探测灵敏度，组合系数应该满足以下条件：1组合的系数和为0；2电离层延迟系数较小；3周跳检验量的标准差较小；可以得到四频无几何相位组合法周跳探测量的标准差为： 四频无几何相位组合法探测周跳的标准为：|Eλ1ΔN1+Fλ2ΔN2+Gλ3ΔN3|+Hλ4ΔN4|≥nσD其中n为常数，nσD为探测阈值，设置[-4,4]为无几何相位组合系数的搜索区间，结合约束条件，最终选取-2，0，1，1作为四频无几何相位组合的系数；所述S6中，构建四频伪距-MW-无几何组合法的方法包括：根据伪距减相位组合、MW四频组合系数和无几何相位组合系数构建解算方程组，进行周跳探测，并对解算方程组求解，得到单一频率上的周跳值；所述解算方程组的表达式为： 其中，i1、j1、k1、l1、i2、j2、k2、l2分别为两组载波相位组合系数，E、F、G、H为四频无几何相位组合系数，ΔN1、ΔN2、ΔN3、ΔN4为f1、f2、f3、f4两个频段载波上的周跳值，nMW为MW组合的周跳探测量，为伪距相位组合的周跳检测量，λ1、λ2、λ3、λ4为f1、f2、f3、f4对应频率的波长，为无几何相位组合的周跳检测量；构建四频周跳解算方程组，包括以下具体步骤：根据四频伪距减相位联合MW组合法组合系数及其周跳检测量构建解算方程组，选取0，-3，-1，4、1，4，-3，-2两个四频伪距减相位组合，一个MW组合和-2，0，1，1一个四频无几何相位组合进行周跳探测，并对方程组求解，得到各个频率上发生的周跳值，通过直接取整的方法获取周跳整数值；四频周跳解算方程组为：

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百度查询： 辽宁工程技术大学 一种基于BDS四频数据的周跳探测方法

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