[发明专利]一种基于组合和非组合混合观测模型的精密单点定位方法

权利要求书

1.一种基于组合和非组合混合观测模型的精密单点定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：通过融合伪距和载波相位的非差非组合观测量、以及无电离层组合观测量，构建组合/非组合信息的混合观测模型；

S2：根据所述组合/非组合信息的混合观测模型，利用Kalman滤波器对精密单点定位状态参数进行递推估计；所述精密单点定位状态参数包括：接收机的三维坐标、接收机钟差、对流层延迟、各卫星斜路径上的电离层延迟、各卫星L1频率信号载波相位模糊度和L2频率信号载波相位模糊度；

所述步骤S2，包括：

S21、根据所述组合/非组合信息的混合观测模型建立精密单点定位Kalman滤波状态方程；

S22、根据所述Kalman滤波状态方程，实现对精密单点定位状态参数进行递推估计；

其中，所述定位Kalman滤波状态方程：取接收机的三维坐标r_r＝(x,y,z)、接收机钟差b_clk、对流层延迟Z_wet、各卫星斜路径上的电离层延迟I¹,...,Iⁿ、各卫星L1频率信号载波相位模糊度和各卫星L2频率信号载波相位模糊度作为状态变量并形成离散形式的Kalman滤波状态方程为：

x_k＝Φ_k,k-1x_k-1+Γ_k-1w_k-1 (10)

(10)式中，Φ_k,k-1为状态转移矩阵；Γ_k-1为系统噪声转移矩阵；w_k-1为系统噪声向量；x_k为第k历元时刻的状态向量；

状态转移矩阵Φ_k,k-1和系统噪声转移矩阵Γ_k-1的表达式为：

(11)式中，I为单位矩阵；

w_k-1对应的过程噪声协方差矩阵为：

(12)式中，为对流层随机游走过程噪声；为电离层随机游走过程噪声；为载波相位模糊度偏差随机游走过程噪声；τ为相邻历元间隔。

2.如权利要求1所述的一种基于组合和非组合混合观测模型的精密单点定位方法，其特征在于，步骤S1中，融合伪距和载波相位的非差非组合观测量，包括：

根据非差非组合模型，采用原始伪距和载波相位观测量，融合为非差非组合观测；所述非差非组合模型的观测方程分别为：

式中，i为信号频率编号，i＝1,2；P_i和L_i分别为GNSS接收机解码得到的f_i频率上的原始伪距和载波相位测量值；c为光速；ρ为卫星到接收机天线相位中心之间的几何距离；Δt_r为修正的接收机钟差，其包含了实际的接收机钟差和接收机端硬件码延迟的组合；Δt_s为修正的卫星钟差；T_r为对流层延迟；I为修正的f₁频率信号电离层延迟，包含了实际的电离层延迟及差分码偏差项；为电离层频间系数；B_i为修正的模糊度参数，由整周模糊度、接收机端伪距/相位硬件延迟组合和卫星端伪距/相位硬件延时组合构成；m_i和M_i分别为伪距和相位观测量多路径；和分别为伪距和相位观测噪声。