[发明专利]北斗和GPS观测值周跳探测与修复方法、设备及存储设备

权利要求书

1.北斗和GPS观测值周跳探测与修复方法，其特征在于：包括以下步骤：

S101：获取卫星接收机观测到的北斗和GPS卫星的载波相位观测值；根据相邻历元间的载波相位观测值生成相邻历元间的载波相位差分观测值；

S102：按照卫星高度角从高到低选择一颗参考卫星，根据相邻历元间的载波相位差分观测值得到各卫星与参考卫星间的双差观测值；根据双差观测值选择出不存在粗差的卫星观测值；粗差包括整周周跳和非整周的粗差；

S103：剔除不存在粗差的卫星观测值，得到所有存在粗差的卫星观测值，对存在粗差的卫星观测值的模糊度进行设置，即每个存在粗差的卫星观测值的模糊度对应一个模糊度变化参数；

S104：采用阻尼最小二乘法对模糊度变化参数进行求解，得到模糊度变化浮点解和协方差矩阵；模糊度变化浮点解由各卫星观测值的模糊度变化参数对应的浮点解组成；

S105：根据模糊度变化浮点解和协方差矩阵，采用LAMBDA方法对模糊度变化整数解进行搜索，得到模糊度变化整数解；模糊度变化整数解由各卫星观测值的模糊度变化参数对应的整数解组成；

S106：根据模糊度变化整数解，对模糊度变化整数解中未被固定的模糊度参数所对应的卫星观测值进行剔除，将模糊度变化整数解中被固定的模糊度参数对应的卫星观测值作为存在整周周跳的卫星观测值，进行周跳修复。

2.如权利要求1所述的北斗和GPS观测值周跳探测与修复方法，其特征在于：所述步骤S102的具体步骤中，包括：

S201：根据卫星的高度角，从高到低将所有卫星进行排序；

S202：选择序号为i的卫星为参考卫星，计算得到剩余的每颗卫星与参考卫星的双差观测值；其中第一次选择的参考卫星的序号i＝1；

S203：将各双差观测值的绝对值从小到大进行排序；

S204：若所有的卫星观测值中有n颗不存在粗差，则从小到大依次选择n-1颗卫星对应的双差观测值求均方根误差，均方根误差RMSE的计算公式如公式(1)所示：

S205：若均方根误差RMSE小于预设值X1，则序号为i的参考卫星和参与均方根误差计算的n-1颗卫星为不存在粗差的n颗卫星，到步骤S208；

S206：若均方根误差RMSE大于等于预设值X1，则序号为i的参考卫星为存在粗差的卫星，将序号为i的参考卫星剔除，并判断所有的卫星是否都已经遍历；若是，则到步骤S208，否则，到步骤S207；

S207：将i更新为i+1，返回步骤S202；

S208：结束搜索。

3.如权利要求2所述的北斗和GPS观测值周跳探测与修复方法，其特征在于：在步骤S205中，预设值X1的值为1cm。

4.如权利要求1所述的北斗和GPS观测值周跳探测与修复方法，其特征在于：在步骤S104中，采用阻尼最小二乘法对存在粗差的卫星观测值的模糊度变化参数求解的具体方法为：

对存在粗差的卫星观测值设置模糊度变化参数，如公式(2)所示：

公式(2)中，为载波相位差分观测值，i＝1,…,n；Δε为接收机噪声和极小的未消除的误差；e^x，e^y和e^z为三个分量的方向余弦；和分别为相邻历元间的各位置变化分量；Δt为相邻历元间的接收机钟差变化值；λ是载波的波长；c是真空中的光速；

根据公式(2)，构建阻尼最小二乘法方程，如公式(3)所示：

其中，为待解算的未知量，代表钟差变化加模糊度变化参数，其中，为模糊度变化浮点解；代表位置参数；P代表观测值权阵，P的取值根据双差观测值的噪声取值确定；A和B为系数矩阵，根据公式获取；代表载波相位差分观测值矩阵；P_X为阻尼因子，代表先验坐标的权阵，P_X的计算如公式(4)：

其中，(σ_x σ_y σ_z)为相邻历元间标准差，为相邻历元间载波相位差分观测值的单位权方差；

求解出公式(3)，即可得到模糊度变化浮点解和协方差矩阵，模糊度变化浮点解为t_N中剔除钟差变化cΔt后剩下的部分，协方差矩阵为A^TPA+P_X的逆。