[发明专利]一种卫星导航快速定位方法、装置和卫星导航接收机

权利要求书

1.一种卫星导航快速定位方法，其特征在于，所述方法包括：

在卫星导航快速定位过程中，判断观测方程是否病态；

当观测方程病态时，利用自适应加权的差分进化算法结合正则化求解快速定位时的病态观测方程，得到病态观测方程中待求向量的实数解模糊度分量；

将观测方程中待求向量的实数解模糊度分量作为输入值，搜索得到观测方程中待求向量的模糊度整数解；

将模糊度整数解回代到观测方程中，重新求解得到更新模糊度后的基线参数，基线参数与准确的基准站卫星导航接收机坐标相加，得到目标卫星导航接收机的准确坐标。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在卫星导航快速定位过程中，判断观测方程是否病态之后，所述方法还包括：

当观测方程正常时，用最小二乘法得到观测方程中待求向量的实数解模糊度分量。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在卫星导航快速定位过程中，判断观测方程是否病态具体包括：

按历元接收卫星信号和基准站卫星导航接收机的差分数据，对卫星信号和差分数据解码，分别得到每个历元下目标卫星导航接收机和基准站卫星导航接收机相对各卫星的观测数据；

提取目标卫星导航接收机和基准站卫星导航接收机的观测数据中的载波相位值，计算得到观测方程AX＝L+Δ中的系数矩阵A和测量值L，X是待求向量，Δ是误差，待求向量X的前三个分量x1，x2和x3为基线参数，其余分量为载波相位模糊度参数；

由系数矩阵A可得观测方程的法矩阵N＝A^TA，法矩阵N的条件数为：cond(N)＝||A||·||A^-1||，判断条件数是否超过阈值，若超过阈值，则观测方程病态，否则观测方程正常。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述当观测方程病态时，利用自适应加权的差分进化算法结合正则化求解快速定位时的病态观测方程，得到病态观测方程中待求向量的实数解模糊度分量具体包括：

根据观测方程的误差方程形式Δ＝AX-L，确定目标函数H(X)＝(AX-L)^T(AX-L)+αX^TX，目标函数包含(AX-L)^T(AX-L)和αX^TX两部分，(AX-L)^T(AX-L)是通过常规方法构造的，αX^TX是正则化项，α是正则化参数；

根据目标卫星导航接收机先验概略坐标，在预设误差范围内初始化待求向量X前三个基线参数的搜索范围，并将其带入观测方程，求得待求向量X的载波相位模糊度参数的搜索范围；

根据目标函数和待求向量X的载波相位模糊度参数的搜索范围，用自适应加权的差分进化算法搜索得到待求向量X的实数解模糊度分量。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述正则化参数α用L-曲线法或岭迹法确定；

其中，L-曲线法确定正则化参数α具体为：

以为横坐标，为纵坐标，和都是正则化参数α的函数，得到一系列点经曲线拟合，得到一条类似“L”形状的曲线，定位L曲线法上曲率最大的点，其对应的α值即为所求的正则化参数；

岭迹法确定正则化参数α具体为：

正则化解X是正则化参数α的函数，α在[0，∞)内变化，当α变化而解X稳定没有明显变化时，此时的α就是要选取的正则化参数。