[发明专利]用于改善伪距观测质量的弹性增强GNSS伪码跟踪方法有效
| 申请号: | 202111253971.3 | 申请日: | 2021-10-27 |
| 公开(公告)号: | CN114019543B | 公开(公告)日: | 2022-08-16 |
| 发明(设计)人: | 张提升;史金威;冯鑫;刘山;牛小骥 | 申请(专利权)人: | 武汉大学 |
| 主分类号: | G01S19/30 | 分类号: | G01S19/30 |
| 代理公司: | 武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 42222 | 代理人: | 严彦 |
| 地址: | 430072 湖*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 用于 改善 观测 质量 弹性 增强 gnss 跟踪 方法 | ||
1.一种用于改善伪距观测质量的弹性增强GNSS伪码跟踪方法,其特征在于:当卫星信号受衰弱、干扰或多径影响时,利用弹性增强模块A-DLL生成的伪码跟踪增强信息输入到GNSS接收机基带,辅助控制伪码NCO,弹性增强GNSS伪距观测质量,所述弹性增强模块A-DLL,包括卫星信息计算单元、多普勒预测模型、伪距误差估计模型和弹性增强信息生成模型;
所述卫星信息计算单元,用于根据卫星星历计算卫星位置、速度、加速度和卫星矫正信息,所得结果用于多普勒预测模型和伪距误差估计模型;所述卫星矫正信息,包括电离层延迟、对流层延迟、卫星钟差、地球自转和群延迟;
所述多普勒预测模型,用于根据卫星和GNSS接收机的位置、速度信息计算卫星和GNSS接收机相对运动引起的多普勒,所得结果用于伪距误差估计模型;
所述伪距误差估计模型,用于获得伪距误差估计值,辅助伪码跟踪,所得结果用于弹性增强信息生成模型;
所述弹性增强信息生成模型,用于根据输入信息种类及辅助形式差异支持四种增强模式,分别对应四种模型,分别为A-DLL-Mode1,A-DLL-Mode2,A-DLL-Mode3,A-DLL-Mode4;
所述模型A-DLL-Mode1,在接收机可提供伪距速率较低时使用;该模型在导航解算时刻利用伪距误差估计模型,得到导航解算时刻伪距误差估计值,即导航解算时刻伪码跟踪增强信息,在非导航解算时刻,利用等效辅助伪码跟踪模型,生成与基带环路更新率一致的伪码跟踪增强信息,并与GNSS接收机码环滤波结果一起控制码NCO;
所述模型A-DLL-Mode2,在接收机可提供高速率伪距时使用,其速率与基带环路更新率一致;该模型在导航解算时刻利用伪距误差估计模型,得到导航解算时刻伪距误差估计值,即导航解算时刻伪码跟踪增强信息,在非导航解算时刻伪距误差估计模型可利用多普勒模型输出结果进行外推,生成与基带环路更新率一致的伪码跟踪增强信息,与GNSS接收机码环滤波结果一起控制码NCO;
所述模型A-DLL-Mode3,在接收机结构可调整程度较大时使用;该模型在导航解算时刻利用伪距误差估计模型,得到导航解算时刻伪距误差估计值,即导航解算时刻伪码跟踪增强信息,在非导航解算时刻伪距误差估计模型可利用多普勒模型输出结果进行外推,生成与基带环路更新率一致的伪码跟踪增强信息;该模型需断开基带码滤波器输出,伪码跟踪增强信息独自控制码NCO,且输出观测伪距时需补偿观测伪距;
所述模型A-DLL-Mode4,在接收机可提供高速率伪距和计算资源充足时使用;该模型在导航解算时刻利用伪距误差估计模型,得到导航解算时刻伪距误差估计值,即伪码跟踪增强信息,在非导航解算时刻伪距误差估计模型可利用多普勒模型输出结果进行外推,生成与基带环路更新率一致的伪距误差估计值;同时该模型利用定位质量预测模型,预测定位质量水平,并采用D-S证据理论,利用预测的定位质量水平、卫星信号载噪比和导航解算时刻伪距误差估计值,估计码鉴别器鉴别结果可信度KASV和伪距误差估计值的可信度然后伪距误差估计值经过可信度加权得到伪码跟踪增强信息,码环滤波器滤波结果经过可信度KASV加权与伪码跟踪增强信息一起控制码NCO,实现伪码跟踪增强信息和GNSS接收机码环滤波结果自适应控制码NCO;最后,输出观测伪距时候需补偿观测伪距。
2.根据权利要求1所述用于改善伪距观测质量的弹性增强GNSS伪码跟踪方法,其特征在于:模型A-DLL-Mode1中,
输入的GNSS接收机状态信息包括接收机位置、接收机钟差,GNSS观测信息包括卫星信号载噪比CN0、观测伪距和卫星星历;
输出的信息包括弹性增强后的高质量伪距观测量和伪码跟踪增强信息,以及码鉴别器输出可信度;
所述GNSS观测信息,与GNSS接收机导航解算更新率一致;
所述模型A-DLL-Mode1进行以下步骤,
步骤1,根据伪距误差估计模型计算伪距误差估计值,更新率与GNSS接收机定位解算更新率一致;
步骤2,伪距误差估计值经过等效辅助伪码跟踪模型得到等效伪距误差估计值,其更新率与基带环路更新率一致;
步骤3,等效伪距误差估计值作为伪码跟踪增强信息输出;
步骤4,可信度置为1并输出,表示伪码跟踪增强信息与GNSS接收机码环滤波结果一起控制码NCO;
步骤5,观测伪距作为弹性增强后的高质量伪距观测量输出。
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