[发明专利]载波相位模糊度固定方法和装置、卫星导航接收机

说明书

本发明公开了一种载波相位模糊度固定方法和装置、卫星导航接收机，包括如下步骤：建立接收机间星间双差观测方程，所述接收机间星间双差观测方程的未知量包含一个单频模糊度和至少一个宽巷模糊度；根据接收机间星间双差观测方程建立卡尔曼滤波观测模型和卡尔曼滤波动态模型；获取多频点实时观测数据，并根据卡尔曼滤波算法进行解算，得到宽巷模糊度和单频模糊度的浮点解；对宽巷模糊度和单频模糊度的浮点解进行整周模糊度的固定。本发明能够很好地消除电离层残差的影响，准确快速地解算模糊度，进而有效地保障定位精度并缩短观测时间。

技术领域

本发明涉及卫星导航定位技术领域，特别涉及一种载波相位模糊度固定方法和装置、卫星导航接收机。

背景技术

目前，全球卫星导航定位系统(GNSS)由美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、中国的BeiDou以及欧盟的Galileo组成。根据所用的技术手段和模式差异，卫星导航定位技术分为单点定位(SPP)、伪距差分(DGPS)、精密单点定位(PPP)和载波相位差分(RTK)等技术，上述四种技术定位精度从低到高，位置精度从米级到厘米级甚至毫米级。

随着全球卫星定位技术的发展，厘米甚至毫米级的定位精度需求也越来越迫切，需求范围也越来越广泛，如测量测绘、无人驾驶、堤坝变形监控、室外自动作业机器人等领域都需要较高精度的位置信息。GNSS RTK技术是获得厘米甚至是毫米级精度的最主要、最常用的定位技术。

但GNSS RTK技术中的载波相位观测量存在一个模糊度，即接收到的载波相位与接收机产生的基准相位之间相位差的首观测值所对应的整周未知数。正确地确定它，即模糊度解算，是GNSS精密相对定位中非常重要、必须解决且最具挑战性的问题之一，也是实现RTK技术的关键。

对于中长基线下的模糊度解算，由于电离层误差的空间相关性比较差，电离层残差不好估计，导致模糊度解算所需时间长，且解算成功率不高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种载波相位模糊度固定方法和装置、卫星导航接收机，能够准确快速地解算模糊度。

为了达到本发明目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种载波相位模糊度固定方法，所述方法包括：

建立接收机间星间双差观测方程，所述接收机间星间双差观测方程的未知量包含一个单频模糊度和至少一个宽巷模糊度；

根据接收机间星间双差观测方程建立卡尔曼滤波观测模型和卡尔曼滤波动态模型；

获取多频点实时观测数据，并根据卡尔曼滤波算法进行解算，得到宽巷模糊度和单频模糊度的浮点解；

对宽巷模糊度和单频模糊度的浮点解进行整周模糊度的固定。

进一步地，所述建立接收机间星间双差观测方程，具体包括：

建立伪距和载波相位的非差函数模型；

对建立的非差函数模型在接收机间和星间做差，得到双差函数模型；

对双差函数模型中的载波相位观测量双差进行消电离层组合，建立包含一个单频模糊度和至少一个宽巷模糊度的未知量的接收机间星间双差观测方程。

进一步地，所述伪距和载波相位的非差函数模型为：