[发明专利]一种全部解失败下的部分解定位方法

说明书

本发明涉及一种全部解失败下的部分解定位方法，包括：构建载波相位观测方程和误差方程，计算得到整周模糊度浮点解，采用搜索方法得到整周模糊度候选组合；根据所述整周模糊度候选组合选取部分整周模糊度候选组合；对所述部分整周模糊度候选组合进行有效性检验；选取通过有效性检验的部分整周模糊度候选组合作为整周模糊度部分解；计算所述部分模糊度解对应的坐标，实现部分解定位。

技术领域

本发明属于卫星导航定位领域，具体是一种全部解失败下的部分解定位方法。

背景技术

随着经济的发展，工程领域和导航领域对定位的精度和速度又有了更高的要求。在全球卫星导航定位系统(GNSS)中，基本的观测量包括伪距、载波相位和多普勒观测值。相对于伪距定位，利用载波相位观测值进行定位精度更高但存在整周计数的问题。由于载波信号没有标记，所以到达接收机端时信号从发射时刻到接收时刻一共经历了多少周就是一个未知数，即整周模糊度问题。

如果要实现快速定位或者提高定位结果精度就必须要解决整周模糊度的问题。即整周模糊度的解算和有效性检验。早期的模糊度解算方法不管是基于双频数据还是三频数据提出的方法都可以概述为全部解法，即先求出所有的模糊度候选解然后根据条件选出最优的一组。后来随着GNSS的发展和卫星的系统的增多，有部分学者又提出部分解法，即如果部分解的定位结果满足定位要求就不必再等待新历元的观测数据。与全部解相比，部分解更容易，可靠性更高，但部分解的解算效率较低。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提出了一种全部解失败下的部分解定位方法。该方法的优点在于它得到的坐标结果几乎不受数学模型中模糊度参数不同选择的影响，而且即使针对整周模糊度的部分解不足以定位时，该方法仍然可以提供一个优于浮点解的坐标位置。

本发明采用下面的技术方案：

一种全部解失败下的部分解定位方法，包括：

构建载波相位观测方程和误差方程，计算得到整周模糊度浮点解，采用搜索方法得到整周模糊度候选组合；

根据所述整周模糊度候选组合选取部分整周模糊度候选组合；

对所述部分整周模糊度候选组合进行有效性检验；

选取通过有效性检验的部分整周模糊度候选组合的公共部分作为整周模糊度部分解；计算所述部分模糊度解对应的坐标，实现部分解定位。

进一步的，所述选取部分整周模糊度候选组合采用：根据观测方程得到整周模糊度候选组合，按照所述整周模糊度候选组合的残差平方和从小到大进行排列，取残差平方和小于设定值的前k个整周模糊度候选组合作为所述部分整周模糊度候选组合。

进一步的，载波相位观测方程为：AX+BN＝L，Q为方差协方差矩阵，

方差-协方差矩阵Q为为整周模糊度浮点解。

进一步的，对所述部分整周模糊度候选组合进行有效性检验的方法为：以所述部分整周模糊度候选组合为中心，构建面积相同的W个区域，所述整周模糊度浮点解一一落入每个区域中，所述区域面积小于设定值；采用所述整周模糊度浮点解与部分整周模糊度的候选组合之间的相对位置函数进行有效性检验。

进一步的，采用所述整周模糊度浮点解与部分整周模糊度的候选组合之间的相对位置函数进行有效性检验的方法为：假设正确整周模糊度为所述部分整周模糊度候选组合之一，则该事件成功的概率为：

失败的概率为：

其中f是部分整周模糊度候选组合与正确整周模糊度之间的相对位置函数，为整周模糊度浮点解，j表示卫星的个数，N为其他整数点；

n为整周模糊度空间的维数。