[发明专利]一种对基站天线超短基线GNSS双天线实时测向的方法

权利要求书

1.一种对基站天线超短基线GNSS双天线实时测向的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)对数据进行导入及预处理

实时读取接收机r和b的t时刻历元观测数据和导航星历，计算卫星坐标，通过对码与载波相位非差残差进行检验去除无法参与解算和质量较差的卫星数据；

2)构建双差方程模型

首先建立载波相位基本观测方程：在两个接收机历元时间相同t时刻，接收机r和b与卫星j之间的L1频点伪距和载波相位观测方程为：

式中，λ为载波波长，c为载波传播速度，是是接收机r，b对于卫星j的伪距观测值，是接收机r，b对于卫星j的载波观测值，N为整周模糊度，ρ为接收机与卫星间的几何距离，dt为卫星钟差，d_r,ion，d_b,ion为电离层延迟，d_r,trop，d_b,trop为对流层延迟，ε为接收机噪声和多路径引起的相位误差；

作差后得到伪距和载波相位观测单差方程：

再令两台接收机同时观测卫星k，得到两台接收机对卫星k的单差方程：

建立双差方差：将公式(3)和式(4)作差，得到伪距和载波相位测量相对定位的双差方程：

上述双差方程建立后，对伪距和载波相位的双差方程的残差进行检验，若检验通过进行下一步解算；若检验未通过，认为当前观测数据存在粗差不可用，直接丢弃，返回步骤1)读入下一个历元的数据并计算；

3)扩展Kalman滤波解算

采用扩展Kalman滤波处理待估计向量，并更新Kalman相关矩阵参数；

4)整周模糊度解算

采用连续的模糊度固定模型，载波相位站间单差模糊度用下述的不用方式来处理：通过EKF的时间更新下，在下一历元继承单差模糊度的值；通过失锁探测器LLI来检测周跳，如果在测量数据中发现了周跳，相应的单差模糊度状态重置为初始值；

通过上述EKF解算出待求状态向量，其中状态向量站间单差浮点模糊度能够转换为双差整周模糊度从而提高收敛时间和收敛精度；首先，待求估计状态向量和它们的协方差矩阵可由下面公式转换为双差形式：

其中，

G为单差转双差的转换矩阵，通过将单差模糊度转换为双差模糊度可以消除接收机之间的本身存在的偏差，同时也可避免出现参考星更换频繁而导致EKF滤波难以收敛的问题，假设整周模糊度为相应的协方差矩阵伪Q_N，最接近模糊度真值的为由此构建了一个模糊度整周解的最小二乘问题：

为了解决模糊度整周解的最小二乘问题，采用通用的MLAMBDA方法，为了检验解的可靠性，采用显著门限比例判决；双差模糊度固定成功后，然后转换为单差模糊度，更新EKF各矩阵的状态信息，以提高对之后历元的解算待求状态向量的估值精度。