[发明专利]一种三频RTK单历元模糊度快速搜索方法

说明书

本发明公开了一种三频RTK单历元模糊度快速搜索方法，涉及卫星导航定位系统，包括以下步骤：GNSS RTK定位消除钟差和削弱大气延迟的影响,计算伪距双差观测值、超宽巷观测值和宽巷观测值，并获取观测方程；采用获得的超宽巷观测值和宽巷观测值对超宽巷模糊度初值、宽巷模糊度初值以及基本频点模糊度初值进行计算；基于模糊度初值建立模糊度的搜索空间，并对已建立的搜索空间进行模糊度搜索，得到模糊度固定解，从而快速确定位置。该方法克服了三频RTK模糊度固定过程中模糊度固定错误的问题，尤其是动态测量过程中观测噪声较大以及低高度角卫星的模糊度固定，实现了三频RTK单历元模糊度快速准确固定。

技术领域

本发明涉及卫星导航定位领域，尤其涉及一种三频RTK单历元模糊度快速搜索方法。

背景技术

国内外相关领域三频模糊度固定算法研究主要分为两类：一是无几何模型的常规TCAR法(Three carrier ambiguity resolution)，一是基于几何模型的LAMBDA搜索法。两种方法都遵从长波长到基本频点波长逐级递推模糊度解算的原理，一般分为三级超宽巷、宽巷和基本频点，但两种方法每步单个波长模糊度固定时其算法不同。

无几何模型的常规TCAR每颗卫星为独立解算单元，从卫星伪距观测值开始，用其作为距离基准解算超宽巷模糊度，超宽巷观测值作为基准解算宽巷模糊度，宽巷观测值作为基准解算基本频点模糊度，每步模糊度固定的关键是采用浮点解直接取整法固定，不涉及模糊度的搜索；几何模型LAMBDA搜索法所有卫星组成观测方程的几何模型，所有卫星间建立数学关系，综合解算出所有卫星的模糊度初始值和相应的方差阵，再用LAMBDA法搜索固定整周模糊度，解算步骤同样从超宽巷到基本频点。

常规TCAR方法模糊度固定原理简单、快速，模糊度初值浮点解相对准确，误差源于前一项和观测值自身误差，采用模糊度直接取整的简单固定方式容易出现模糊度误判现象，模糊度固定尤其第二步宽巷模糊度固定错误率大。基于几何模型的LAMBDA方法每步需要大量模糊度搜索，计算复杂，并且LAMBDA最优的模糊度固定准则Ratio值难于给定，Ratio给的高了固定率低，给的低了容易导致模糊度固定错误。两种方法每步间都假定前一步长波模糊度固定正确，步与步之间没有产生关系，未将模糊度固定错误作为粗差项进行分析，剔除不对模糊度，提高模糊度固定的正确率。总体而言，两种方法对于三频RTK模糊度固定存在较大概率的误判，并且不发区分出来错误。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三频RTK单历元模糊度快速搜索方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种三频RTK单历元模糊度快速搜索方法，包括以下步骤：

S1,GNSS RTK定位消除钟差和削弱大气延迟的影响,计算伪距双差观测值、超宽巷观测值和宽巷观测值，并获取观测方程；

S2,采用步骤S1中获得的超宽巷观测值和宽巷观测值对超宽巷模糊度初值、宽巷模糊度初值以及基本频点模糊度初值进行计算；

S3，基于步骤S2中计算得到的模糊度初值建立模糊度的搜索空间，并对已建立的搜索空间进行模糊度搜索，得到模糊度固定解，从而快速确定位置。

优选地，步骤S1中采用的观测方程包括伪距双差方程和相位双差方程，所述伪距双差方程如式(1)所示，所述相位双差方程如式(2)所示：

其中：为站星间双差算子，ρ为伪距，为相位，λ为波长，N为模糊度，i为频点标示，r为站星间几何距离，d为差分后残差，包括大气延迟残差、多路径误差和观测噪声。

优选地，步骤S2具体包括以下步骤：

S21，以伪距观测值作为距离基准，通过超宽巷观测值解算超宽巷模糊度初值；