[发明专利]一种周跳探测和修复方法、装置及设备

说明书

本发明属于卫星导航技术领域，提供了一种周跳探测和修复方法、装置及设备。本发明的方法包括：对数据进行预处理，剔除出现故障的卫星；对多种周跳探测模型进行组合，若存在周跳，获取周跳的粗略输出值；基于自适应矩估计算法在构建的搜索空间中确定目标周跳值；搜索空间是由粗略输出值确定的。采用本申请实施例中的技术方案，通过多种周跳探测和修复模型的组合，提高了周跳探测和修复的覆盖度，提高了修复效果。同时基于可信度评价模型，可对修复效果进行可信度评价值的获取，判断修复的质量和准确性。

技术领域

本发明涉及卫星导航技术领域，具体涉及一种周跳探测和修复方法、装置及设备。

背景技术

随着GNSS技术的发展及社会需求的变化，对导航定位测量精度的要求越来越高。利用载波相位观测量进行定位是目前精度最高的一种GNSS高精度定位方法，但是若想得到高精度的测量结果，则必须正确求解出整周模糊度。而为了获得正确求解整周模糊度，从而确定高精度的载波相位测量结果，就需要进行周跳的探测和修复。周跳对GNSS数据处理的结果影响很大，一旦发生周跳，该历元下的载波相位观测量的整周数会发生错误，并且该历元以后的所有观测值都会存在这个错误，严重影响定位结果。因此，周跳的探测和修复是处理载波相位观测数据时必须要解决的问题，属于高精度定位定向领域的研究热点。

在GNSS实测数据过程中，由于受信号阻隔、硬件故障、大气扰动、周围观测环境等因素影响，可能导致大小周跳、连续周跳以及特殊组合周跳等多种情况发生。针对这一问题，国内外学者提出了多种周跳探测与修复方法(如MW组合法、GF组合法、高次差法、电离层残差法等)，然而这些算法都有其自身的局限性和适用范围，部分周跳情况无法有效探测；其次，周跳修复精度不足，如MW组合受伪距观测量的精度影响，对周跳的修复效果较差，高次差法在低采样率时，受电离层残差影响，对周跳的修复效果较差；最后，缺乏周跳修复质量的评价，计算出周跳修复值后，无法对其进行质量和准确性评价，更缺乏对算法本身适用性的评价。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种周跳探测和修复方法、装置及设备，以解决现有方法对周跳探测和修复的普适性低，造成修复效果较差的问题。

第一方面，本发明提供的一种周跳探测和修复方法，包括：

对数据进行预处理，剔除出现故障的卫星；

对多种周跳探测模型进行组合，若存在周跳，获取周跳的粗略输出值；

基于自适应矩估计算法在构建的搜索空间中确定目标周跳值；

基于完成训练的可信度评价模型，输出所述目标周跳值的可信度评价值。

由上述技术方案可知，本发明提供的一种周跳探测和修复方法，通过多种周跳探测和修复模型的组合，提高了周跳探测和修复的覆盖度，提高了修复效果。同时基于可信度评价模型，可对修复效果进行可信度评价值的获取，判断修复的质量和准确性。

可选地，所述对多种周跳探测模型进行组合，若存在周跳，获取周跳的粗略输出值，包括：

建立基于多种周跳探测方法的组合模型并基于所述组合模型判断是否存在周跳；其中，ΔN₁，ΔN₂，…，ΔN_m为周跳探测方法数量；

若存在周跳，建立组合周跳修复模型；

基于最小二乘法获取所述组合周跳修复模型的解N_OPT；N_OPT即为所述粗略输出值。

可选地，所述基于自适应矩估计算法在构建的搜索空间中确定目标周跳值，包括：

基于所述组合模型，构建目标函数J(x)；

以所述粗略输出值为搜索中心，以±n周为搜索范围，确定搜索空间；