[发明专利]一种用于GNSS实时精密单点定位的混合模糊度固定方法

权利要求书

1.一种用于GNSS实时精密单点定位的混合模糊度固定方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：数据准备；

获取卫星精密轨道、钟差实时改正数及相位、码偏差实时产品、GNSS监测站实时流观测数据；

步骤2：构建无电离层组合精密单点定位模型；具体包括如下步骤：

步骤2.1：非差非组合GNSS原始双频伪距与载波观测方程能够表示为如(1)所示：

式中，上标s表示卫星标识符；下标r表示接收机标识符；P_r^s表示伪距观测值；表示载波观测值；c为真空中光速；dt_r表示接收机钟差；dt^s表示卫星钟差；为接收机与卫星的视线方向对流层延迟；为第一频率上接收机与卫星的视线方向电离层延迟；γ＝f₁²/f₂²为电离层频率因子，f为载波频率；b_r为接收机端伪距硬件延迟；b^s为卫星端伪距硬件延迟；B_r和B^s为相应的载波相位硬件延迟；为载波相位整周模糊度；λ为载波相位波长；表示伪距观测噪声和其它非模型化误差的综合；表示载波相位多路径效应和其它非模型化误差的综合；

步骤2.2：为消除一阶电离层延迟项需对第一频率的观测值和二频率的观测值进行如(2)所示的线性组合：

式中，α、β为组合系数；

步骤2.3：无电离层组合GNSS伪距与载波观测方程表达式如(3)所示：

式中，IF表示无电离层组合标识符；表示伪距的无电离层组合观测量；表示载波的无电离层组合观测量；b_r,IF为无电离层组合的接收机端伪距硬件延迟；为无电离层组合的卫星端伪距硬件延迟；B_r,IF和为相应的载波相位硬件延迟；为无电离层组合的载波相位浮点模糊度；λ_IF为无电离层组合的载波相位波长；表示无电离层组合的伪距观测噪声和其它非模型化误差的综合；表示无电离层组合的载波相位多路径效应和其它非模型化误差的综合；

利用外部精密卫星钟差产品，对(3)式的卫星钟差参数进行改正，如(4)所示：

其中，

式中，为重新参数化后的接收机钟差；为载波相位模糊度参数；

因为为浮点数，不具备整数特性，无法直接对其进行整数固定，为实现PPP模糊度固定，将(4)式的无电离层组合载波相位模糊度分解为宽巷整数模糊度和窄巷浮点模糊度的组合，如(6)所示：

式中，f₁为第一载波相位频率；f₂为第二载波相位频率；

步骤3：宽巷模糊度固定；具体包括如下步骤：

步骤3.1：通过形成宽巷组合观测值得到宽巷模糊度，如(7)所示：

式中，表示宽巷浮点模糊度；λ_WL为宽巷波长，对于GPS来说，为86.2cm；d_r,WL为接收机端宽巷FCB；为卫星端宽巷FCB；FCB为相位小数周偏差；

步骤3.2：选取高度角最高的卫星为参考星，采用卫星间单差法消掉接收机端宽巷FCB，利用外部提供的卫星实时FCB产品改正掉卫星端宽巷FCB，通过取整法对宽巷模糊度进行固定；

步骤4：窄巷模糊度固定；具体包括如下步骤：

步骤4.1：利用固定的宽巷整数模糊度和无电离层组合相位模糊度，重构出窄巷浮点模糊度，如(8)所示：

式中，表示窄巷浮点模糊度；d_r,NL为接收机端窄巷FCB；为卫星端窄巷FCB；

步骤4.2：选取高度角最高的卫星为参考星，采用卫星间单差法消掉接收机端窄巷FCB，利用外部提供的卫星实时FCB产品改正掉卫星端窄巷FCB，提取不同固定方法得到的滤波解中位置参数对应的协因素阵，利用协因素阵的对角线元素和最小值，来判定选取哪种模糊度固定解的结果作为最优解输出；

步骤5：PPP模糊度固定解输出；

将固定的宽巷模糊度代入(6)式中，将固定的窄巷模糊度作为伪观测值约束(6)式中的窄巷模糊度参数，更新滤波解即得到模糊度固定的PPP参数解。