CN105974441A - 一种接收机观测噪声的获取方法和装置 - Google Patents

Abstract

本文公布一种接收机观测噪声的获取方法和装置，该方法包括：根据原始观测模型建立零基线的站间单差观测模型；根据建立的零基线的站间单差观测模型建立零基线的星间双差观测模型；获取零基线的两个接收机接收的两颗卫星的观测值；根据原始观测模型、建立的零基线的站间单差观测模型、建立的零基线的站间双差观测模型以及获得的零基线的两个接收机接收的两颗卫星的观测值确定观测噪声。本发明实施例实现了基于零基线的接收机的噪声分析，从而更加便捷、准确、快速的获取接收机的观测噪声。

Description

一种接收机观测噪声的获取方法和装置

技术领域

本发明涉及移动通信技术，尤指一种基于零基线双差的接收机观测噪声的获取方法和装置。

背景技术

全球卫星导航定位系统(GNSS)接收机的观测值(包括伪距观测值和载波相位观测值)噪声是码跟踪环的测量误差、载波跟踪环的测量误差、接收机信号通道间偏差等引起的测距和测相误差的综合反映。观测值噪声会直接影响接收机定位、测速、授时的性能，是衡量GNSS接收机性能好坏的一个重要指标。

GNSS接收机的观测值受到多种误差源的影响，这些误差源通常包括信号发射端的卫星星钟误差、卫星轨道误差，信号传播路径上的对流层延迟、电离层延迟，以及接收机端的多路径和观测值噪声等，多种误差源交织在一起，要将它们一一区分并进行补偿之后提取出观测值噪声，是非常困难的一件事情。

有效的噪声分析方法应该能够完全消除上述各种误差的影响，同时做到简单准确、易于实现。这不仅有利于对不同厂家、不同类型的接收机进行性能评估和比较，也有利于接收机生产厂家对自身产品性能的分析和改善。

两台或多台GNSS接收机通过功率分配器接收来自同一天线的卫星信号，如图1所示，一个天线通过功分器连接两台接收机，两台接收机构成的基线，其理论长度为零，称这类基线为零基线。零基线场景因为其基线长度严格为零，常常被用来评估基线处理软件的解算精度，另外，由于接收机钟差的存在，现有的基于零基线的双差处理方法并不能彻底的消除接收机钟差带来的误差，得到的观测值噪声往往呈现色噪声分布状态，存在较大的误差。

发明内容

本申请提供了一种接收机观测噪声的获取方法和装置，能够实现基于零基线的接收机的噪声分析，从而更加便捷、准确、快速的获取接收机的观测噪声。

为了达到本申请目的，本申请提供了一种接收机观测噪声的获取方法，包括：

根据原始观测模型建立零基线的站间单差观测模型；

根据建立的零基线的站间单差观测模型建立零基线的星间双差观测模型；

获取零基线的两个接收机接收的两颗卫星的观测值；

根据原始观测模型、建立的零基线的站间单差观测模型、建立的零基线的站间双差观测模型以及获得的零基线的两个接收机接收的两颗卫星的观测值确定观测噪声。

可选地，当所述观测值为伪距观测值时，所述原始观测模型如以下公式所示的原始伪距观测模型：

$P_i=\mathrm{\ρ}+c({\mathrm{dt}}_r-{\mathrm{dt}}^s)+d_{orb}+d_{trop}+\frac{{f_1}^2}{{f_i}^2}{d}_{iono}+d_{mult,P,i}+v_i$

其中，P_i表示第i频点的原始伪距观测量，单位为米；ρ表示卫星到接收机的几何距离；c是光速；dt_r表示接收机钟差；dt^s表示卫星钟差；d_orb表示卫星的轨道误差；d_trop表示对流层延迟误差；d_iono表示电离层延迟误差；f₁表示第1频点的频率；f_i表示第i频点的频率；d_mult,P,i表示作用在伪距上的多路径延迟；v_i表示伪距观测噪声。

可选地，所述根据原始观测模型建立零基线的站间单差观测模型：将所述原始伪距观测模型在两个接收机之间做单差以获取零基线的站间单差伪距观测模型；

所述零基线的站间单差伪距观测模型如以下公式所示：

ΔP_i,AB＝Δρ_AB+cΔdt_r+Δv_i

其中，Δ表示单差符号；A表示接收机A，B表示接收机B；ΔP_i，AB表示接收机第i个频点的原始伪距在接收机A和接收机B之间的单差；Δρ_AB表示卫星到接收机A的几何距离与卫星到接收机B的几何距离之差；Δdt_r表示接收机钟差在接收机A和接收机B之间的单差；Δv_i表示伪距的单差噪声。

可选地，所述根据建立的零基线的站间单差观测模型建立零基线的星间双差观测模型包括：将所述零基线的站间单差伪距观测模型在两颗卫星之间做单差以获取零基线的星间双差伪距观测模型；

所述零基线的星间双差伪距观测模型如以下公式所示：

$\mathrm{\Δ}\▿P_{i,AB}^{nm}=\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ρ}}_{AB}^{nm}+\mathrm{\Δ}\▿v_i$

其中，表示双差符号；n表示卫星n，m表示卫星m；表示第i频点上的伪距的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；表示几何距离的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；表示伪距的双差噪声。

可选地，所述确定观测噪声包括：

将获得的所述零基线的两个接收机接收的两颗卫星的伪距观测值代入所述原始伪距观测模型、所述零基线的站间单差伪距观测模型和所述零基线的星间双差伪距观测模型以获取所述和所述

将获得的所述和所述的差值的作为所述伪距的双差噪声；

将所述伪距的双差噪声的二分之一作为所述伪距观测噪声。

可选地，当所述观测值为载波相位观测值时，所述原始观测模型如以下公式所示的原始载波相位观测模型：

${\mathrm{\ψ}}_i=\mathrm{\ρ}+c({\mathrm{dt}}_r-{\mathrm{dt}}^s)+d_{orb}+d_{trop}-\frac{{f_1}^2}{{f_i}^2}{d}_{iono}+{\mathrm{\λ}}_i{N}_i+d_{mult,\mathrm{\ψ},i}+{\mathrm{\ϵ}}_i$

其中，ψ_i表示第i频点的原始载波相位观测量，单位为米；ρ表示卫星到接收机的几何距离；c是光速；dt_r表示接收机钟差；dt^s表示卫星钟差；d_orb表示卫星的轨道误差；d_trop表示对流层延迟误差；d_iono表示电离层延迟误差；f₁表示第1频点的频率；f_i表示第i频点的频率；λ_i表示第i频点的波长；N_i表示载波相位观测中的整周模糊度；d_mult,ψ,i表示作用在载波相位上的多路径延迟；ε_i表示载波相位观测噪声。

可选地，所述根据原始观测模型建立零基线的站间单差观测模型：将所述原始载波相位观测模型在两个接收机之间做单差以获取零基线的站间单差载波相位观测模型；

所述零基线的站间单差载波相位观测模型如以下公式所示：

Δψ_i,AB＝Δρ_AB+cΔdt_r+λ_iΔN_i+Δε_i

其中，Δ表示单差符号；A表示接收机A，B表示接收机B；Δψ_i,AB表示接收机第i个频点的原始载波相位在接收机A和接收机B之间的单差；Δρ_AB表示卫星到接收机A的几何距离与卫星到接收机B的几何距离之差；Δdt_r表示接收机钟差在接收机A和接收机B之间的单差；ΔN_i表示第i频点上接收机A和接收机B之间的单差模糊度；Δε_i表示载波相位的单差噪声。

可选地，所述根据建立的零基线的站间单差观测模型建立零基线的星间双差观测模型包括：将所述零基线的站间单差载波相位观测模型在两颗卫星之间做单差以获取零基线的星间双差载波相位观测模型；

所述零基线的星间双差载波相位观测模型如以下公式所示：

$\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ψ}}_{i,AB}^{nm}=\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ρ}}_{AB}^{nm}+{\mathrm{\λ}}_i\mathrm{\Δ}\▿N_{i,AB}^{nm}+\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ϵ}}_i$

其中，表示双差符号；n表示卫星n，m表示卫星m；表示第i频点上的载波相位的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；表示几何距离的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；表示第i频点上的整周模糊度的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；表示载波相位的双差噪声。

可选地，所述确定观测噪声包括：

将所述零基线的星间双差载波相位观测模型转化为载波相位的双差观测噪声模型；

其中，所述载波相位的双差观测噪声模型如以下公式所示：

$\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ϵ}}_i=\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ψ}}_{i,AB}^{nm}-{\mathrm{\λ}}_i*round\left(\frac{\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ψ}}_{i,AB}^{nm}-\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ρ}}_{AB}^{nm}}{{\mathrm{\λ}}_i}\right)-\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ρ}}_{AB}^{nm}$

其中，round函数表示就近取整运算；

将获得的所述零基线的两个接收机接收的两颗卫星的载波相位观测值代入所述原始载波相位观测模型、所述零基线的站间单差载波相位观测模型和所述零基线的星间双差载波相位观测模型以获取所述和所述

根据所述载波相位的双差观测噪声模型、获得的取所述和所述和计算所述载波相位的双差噪声；

将计算出的所述载波相位的双差噪声的二分之一作为所述载波相位观测噪声。

本申请还提供了一种接收机观测噪声的获取装置，包括：建模模块、获取模块和确定模块；其中，

建模模块，用于根据原始观测模型建立零基线的站间单差观测模型；根据建立的零基线的站间单差观测模型建立零基线的星间双差观测模型；

获取模块，用于获取零基线的两个接收机接收的两颗卫星的观测值；

确定模块，用于根据原始观测模型、建立的零基线的站间单差观测模型、建立的零基线的站间双差观测模型以及获得的零基线的两个接收机接收的两颗卫星的观测值确定观测噪声。

可选地，当所述观测值为伪距观测值时，所述原始观测模型如以下公式所示的原始伪距观测模型：

$P_i=\mathrm{\ρ}+c({\mathrm{dt}}_r-{\mathrm{dt}}^s)+d_{orb}+d_{trop}+\frac{{f_1}^2}{{f_i}^2}{d}_{iono}+d_{mult,P,i}+v_i$

其中，P_i表示第i频点的原始伪距观测量，单位为米；ρ表示卫星到接收机的几何距离；c是光速；dt_r表示接收机钟差；dt^s表示卫星钟差；d_orb表示卫星的轨道误差；d_trop表示对流层延迟误差；d_iono表示电离层延迟误差；f₁表示第1频点的频率；f_i表示第i频点的频率；d_mult,P,i表示作用在伪距上的多路径延迟；v_i表示伪距观测噪声。

可选地，所述建模模块根据原始观测模型建立零基线的站间单差观测模型：将所述原始伪距观测模型在两个接收机之间做单差以获取零基线的站间单差伪距观测模型；

所述零基线的站间单差伪距观测模型如以下公式所示：

ΔP_i,AB＝Δρ_AB+cΔdt_r+Δv_i

其中，Δ表示单差符号；A表示接收机A，B表示接收机B；ΔP_i，AB表示接收机第i个频点的原始伪距在接收机A和接收机B之间的单差；Δρ_AB表示卫星到接收机A的几何距离与卫星到接收机B的几何距离之差；Δdt_r表示接收机钟差在接收机A和接收机B之间的单差；Δv_i表示伪距的单差噪声。

可选地，所述建模模块根据建立的零基线的站间单差观测模型建立零基线的星间双差观测模型包括：将所述零基线的站间单差伪距观测模型在两颗卫星之间做单差以获取零基线的星间双差伪距观测模型；

所述零基线的星间双差伪距观测模型如以下公式所示：

$\mathrm{\Δ}\▿P_{i,AB}^{nm}=\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ρ}}_{AB}^{nm}+\mathrm{\Δ}\▿v_i$

其中，表示双差符号；n表示卫星n，m表示卫星m；表示第i频点上的伪距的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；表示几何距离的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；表示伪距的双差噪声。

可选地，所述确定模块具体用于：

将获得的所述零基线的两个接收机接收的两颗卫星的伪距观测值代入所述原始伪距观测模型、所述零基线的站间单差伪距观测模型和所述零基线的星间双差伪距观测模型以获取所述和所述

将获得的所述和所述的差值的作为所述伪距的双差噪声；

将所述伪距的双差噪声的二分之一作为所述伪距观测噪声。

可选地，当所述观测值为载波相位观测值时，所述原始观测模型如以下公式所示的原始载波相位观测模型：

${\mathrm{\ψ}}_i=\mathrm{\ρ}+c({\mathrm{dt}}_r-{\mathrm{dt}}^s)+d_{orb}+d_{trop}-\frac{{f_1}^2}{{f_i}^2}{d}_{iono}+{\mathrm{\λ}}_i{N}_i+d_{mult,\mathrm{\ψ},i}+{\mathrm{\ϵ}}_i$

其中，ψ_i表示第i频点的原始载波相位观测量，单位为米；ρ表示卫星到接收机的几何距离；c是光速；dt_r表示接收机钟差；dt^s表示卫星钟差；d_orb表示卫星的轨道误差；d_trop表示对流层延迟误差；d_iono表示电离层延迟误差；f₁表示第1频点的频率；f_i表示第i频点的频率；λ_i表示第i频点的波长；N_i表示载波相位观测中的整周模糊度；d_mult,ψ,i表示作用在载波相位上的多路径延迟；ε_i表示载波相位观测噪声。

可选地，所述建模模块根据原始观测模型建立零基线的站间单差观测模型：将所述原始载波相位观测模型在两个接收机之间做单差以获取零基线的站间单差载波相位观测模型；

所述零基线的站间单差载波相位观测模型如以下公式所示：

Δψ_i,AB＝Δρ_AB+cΔdt_r+λ_iΔN_i+Δε_i

其中，Δ表示单差符号；A表示接收机A，B表示接收机B；Δψ_i,AB表示接收机第i个频点的原始载波相位在接收机A和接收机B之间的单差；Δρ_AB表示卫星到接收机A的几何距离与卫星到接收机B的几何距离之差；Δdt_r表示接收机钟差在接收机A和接收机B之间的单差；ΔN_i表示第i频点上接收机A和接收机B之间的单差模糊度；Δε_i表示载波相位的单差噪声。

可选地，所述建模模块根据建立的零基线的站间单差观测模型建立零基线的星间双差观测模型包括：将所述零基线的站间单差载波相位观测模型在两颗卫星之间做单差以获取零基线的星间双差载波相位观测模型；

所述零基线的星间双差载波相位观测模型如以下公式所示：

$\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ψ}}_{i,AB}^{nm}=\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ρ}}_{AB}^{nm}+{\mathrm{\λ}}_i\mathrm{\Δ}\▿N_{i,AB}^{nm}+\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ϵ}}_i$

其中，表示双差符号；n表示卫星n，m表示卫星m；表示第i频点上的载波相位的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；表示几何距离的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；表示第i频点上的整周模糊度的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；表示载波相位的双差噪声。

可选地，所述确定模块确定观测噪声包括：

将所述零基线的星间双差载波相位观测模型转化为载波相位的双差观测噪声模型；

其中，所述载波相位的双差观测噪声模型如以下公式所示：

$\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ϵ}}_i=\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ψ}}_{i,AB}^{nm}-{\mathrm{\λ}}_i*round\left(\frac{\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ψ}}_{i,AB}^{nm}-\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ρ}}_{AB}^{nm}}{{\mathrm{\λ}}_i}\right)-\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ρ}}_{AB}^{nm}$

其中，round函数表示就近取整运算；

将获得的所述零基线的两个接收机接收的两颗卫星的载波相位观测值代入所述原始载波相位观测模型、所述零基线的站间单差载波相位观测模型和所述零基线的星间双差载波相位观测模型以获取所述和所述

根据所述载波相位的双差观测噪声模型、获得的取所述和所述和计算所述载波相位的双差噪声；

将计算出的所述载波相位的双差噪声的二分之一作为所述载波相位观测噪声。

本发明实施例包括：根据原始观测模型建立零基线的站间单差观测模型；根据建立的零基线的站间单差观测模型建立零基线的星间双差观测模型；获取零基线的两个接收机接收的两颗卫星的观测值；根据原始观测模型、建立的零基线的站间单差观测模型、建立的零基线的站间双差观测模型以及获得的零基线的两个接收机接收的两颗卫星的观测值确定观测噪声。本发明实施例实现了基于零基线的接收机的噪声分析，从而更加便捷、准确、快速的获取接收机的观测噪声。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有零基线的示意图；

图2为本发明一种基于零基线双差的接收机观测噪声的获取方法的流程图；

图3为本发明另一种基于零基线双差的接收机观测噪声的获取方法的流程图；

图4为本发明基于零基线双差的接收机观测噪声的获取装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本发明基于零基线双差的接收机观测噪声的获取方法包括：根据原始观测模型建立零基线的站间单差观测模型；根据建立的零基线的站间单差观测模型建立零基线的星间双差观测模型；获取零基线的两个接收机接收的两颗卫星的观测值；根据原始观测模型、建立的零基线的站间单差观测模型、建立的零基线的站间双差观测模型以及获得的零基线的两个接收机接收的两颗卫星的观测值确定观测噪声。其中，观测值包括伪距观测值或载波相位观测值。

本发明实施例实现了基于零基线的接收机的噪声分析，从而更加便捷、准确、快速的获取接收机的观测噪声。

图2为本发明一种基于零基线双差的接收机观测噪声的获取方法的流程图，图2中以观测值是伪距观测值为例进行的阐述，如图2所示，包括：

步骤101：根据原始伪距观测模型建立零基线的站间单差伪距观测模型。

其中，原始伪距观测模型如公式(1.1)所示：

$P_i=\mathrm{\ρ}+c({\mathrm{dt}}_r-{\mathrm{dt}}^s)+d_{orb}+d_{trop}+\frac{{f_1}^2}{{f_i}^2}{d}_{iono}+d_{mult,P,i}+v_i---\left(1.1\right)$

其中，P_i表示第i频点的原始伪距观测量，单位为米；ρ表示卫星到接收机的几何距离(可以由卫星和接收机在地心地固系中的坐标计算得到)；c是光速；dt_r表示接收机钟差；dt^s表示卫星钟差；d_orb表示卫星的轨道误差；d_trop表示对流层延迟误差；d_iono表示电离层延迟误差；f₁表示第1频点的频率；f_i表示第i频点的频率；d_mult,P,i表示作用在伪距上的多路径延迟；v_i表示伪距观测噪声。

其中，根据原始观测模型建立零基线的站间单差观测模型：将原始伪距观测模型在两个接收机之间做单差以获取零基线的站间单差伪距观测模型；

其中，零基线的站间单差伪距观测模型如公式(1.2)所示：

ΔP_i,AB＝Δρ_AB+cΔdt_r+Δv_i (1.2)

其中，Δ表示单差符号；A表示接收机A，B表示接收机B；ΔP_i，AB表示接收机第i个频点的原始伪距在接收机A和接收机B之间的单差；Δρ_AB表示卫星到接收机A的几何距离与卫星到接收机B的几何距离之差；Δdt_r表示接收机钟差在接收机A和接收机B之间的单差；Δv_i表示伪距的单差噪声。

其中，将原始伪距观测模型在两个接收机之间做单差可以获取如公式(1.3)所示的模型：

${\mathrm{\ΔP}}_{i,AB}={\mathrm{\Δ\ρ}}_{AB}+c({\mathrm{\Δdt}}_r-{\mathrm{\Δdt}}^s)+{\mathrm{\Δd}}_{orb}+{\mathrm{\Δd}}_{trop}+\frac{{f_1}^2}{{f_i}^2}{\mathrm{\Δd}}_{iono}+{\mathrm{\Δd}}_{mult,P,i}+{\mathrm{\Δv}}_i---\left(1.3\right)$

其中，Δdt^s表示卫星钟差在接收机A和接收机B之间的单差；Δd_orb表示卫星的轨道误差在接收机A和接收机B之间的单差；Δd_trop表示对流层误差在接收机A和接收机B之间的单差；Δd_iono表示电离层误差在接收机A和接收机B之间的单差；Δd_mult,P,i表示第i频点伪距上的多路径延迟在接收机A和接收机B之间的单差。

需要说明的是，由于在单天线的情况下，两个接收机(即接收机A和接收机B)观测量中的卫星星钟误差、卫星轨道误差、对流层延迟误差、电离层延迟误差、多径等完全相同，因此，公式(1.3)所示的模型可以简化为公式(1.2)。

步骤102：根据建立的零基线的站间单差伪距观测模型建立零基线的星间双差伪距观测模型。

本步骤具体包括：将零基线的站间单差伪距观测模型在两颗卫星之间做单差以获取零基线的星间双差伪距观测模型；

其中，零基线的星间双差伪距观测模型如公式(1.4)所示：

$\mathrm{\Δ}\▿P_{i,AB}^{nm}=\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ρ}}_{AB}^{nm}+\mathrm{\Δ}\▿v_i---\left(1.4\right)$

其中，表示双差符号；n表示卫星n，m表示卫星m；表示第i频点上的伪距的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；表示几何距离的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；表示伪距的双差噪声。

需要说明的是，公式(1.2)尽管消除了卫星星钟误差、卫星的轨道误差、对流层延迟误差、电离层延迟误差和多径的影响，但接收机钟差的存在仍然影响对载波相位观测值噪声的分析，按照传统的方法，将公式(1.2)在卫星之间进一步做差即公式(1.4)，所以公式(1.4)消除了接收机钟差。

步骤103：获取零基线的两个接收机接收的两颗卫星的伪距观测值。

步骤104：根据原始的伪距观测模型、建立的零基线的站间单差伪距观测模型、建立的零基线的站间双差伪距观测模型以及获得的零基线的两个接收机接收的两颗卫星的伪距观测值确定观测噪声。

可选地，将公式(1.4)转化为公式(1.5)。

$\mathrm{\Δ}\▿v_i=\mathrm{\Δ}\▿P_{i,AB}^{nm}-\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ρ}}_{AB}^{nm}---\left(1.5\right)$

本步骤具体包括：

将获得的零基线的两个接收机接收的两颗卫星的伪距观测值代入原始伪距观测模型、零基线的站间单差伪距观测模型和零基线的星间双差伪距观测模型以获取和

将获得的和的差值的作为伪距的双差噪声；

将伪距的双差噪声的二分之一作为伪距观测噪声。

本发明实施方式中，通过根据原始伪距观测模型、建立的零基线的站间单差伪距观测模型、建立的零基线的站间双差伪距观测模型以及获得的零基线的两个接收机接收的两颗卫星的伪距观测值确定伪距观测噪声，实现了基于零基线的接收机的伪距的噪声分析，从而更加便捷、准确、快速的获取接收机的伪距观测噪声。

图3为本发明另一种基于零基线双差的接收机观测噪声的获取方法的流程图，图3中以观测值是载波观测值为例进行的阐述，如图3所示，包括：

步骤201：根据原始载波相位观测模型建立零基线的站间单差载波相位观测模型。

其中，原始载波相位观测模型如公式(2.1)所示：

${\mathrm{\ψ}}_i=\mathrm{\ρ}+c({\mathrm{dt}}_r-{\mathrm{dt}}^s)+d_{orb}+d_{trop}-\frac{{f_1}^2}{{f_i}^2}{d}_{iono}+{\mathrm{\λ}}_i{N}_i+d_{mult,\mathrm{\ψ},i}+{\mathrm{\ϵ}}_i---\left(2.1\right)$

其中，ψ_i表示第i频点的原始载波相位观测量，单位为米；ρ表示卫星到接收机的几何距离(可以由卫星和接收机在地心地固系中的坐标计算得到)；c是光速；dt_r表示接收机钟差；dt^s表示卫星钟差；d_orb表示卫星的轨道误差；d_trop表示对流层延迟误差；d_iono表示电离层延迟误差；f₁表示第1频点的频率；f_i表示第i频点的频率；λ_i表示第i频点的波长；N_i表示载波相位观测中的整周模糊度；d_mult,ψ,i表示作用在载波相位上的多路径延迟；ε_i表示载波相位观测噪声。

本步骤具体包括：

将原始载波相位观测模型在两个接收机之间做单差以获取零基线的站间单差载波相位观测模型；

其中，零基线的站间单差载波相位观测模型如公式(2.2)所示：

Δψ_i,AB＝Δρ_AB+cΔdt_r+λ_iΔN_i+Δε_i (2.2)

其中，Δ表示单差符号；A表示接收机A，B表示接收机B；Δψ_i,AB表示接收机第i个频点的原始载波相位在接收机A和接收机B之间的单差；Δρ_AB表示卫星到接收机A的几何距离与卫星到接收机B的几何距离之差；Δdt_r表示接收机钟差在接收机A和接收机B之间的单差；ΔN_i表示第i频点上接收机A和接收机B之间的单差模糊度；Δε_i表示载波相位的单差噪声。

其中，将原始载波相位观测模型在两个接收机之间做单差可以获取如公式(2.3)所示的模型：

${\mathrm{\Δ\ψ}}_{i,AB}={\mathrm{\Δ\ρ}}_{AB}+c({\mathrm{\Δdt}}_r-{\mathrm{\Δdt}}^s)+{\mathrm{\Δd}}_{orb}+{\mathrm{\Δd}}_{trop}-\frac{{f_1}^2}{{f_i}^2}{\mathrm{\Δd}}_{iono}+{\mathrm{\λ}}_i{\mathrm{\ΔN}}_i+{\mathrm{\Δd}}_{mult,\mathrm{\ψ},i}+{\mathrm{\Δ\ϵ}}_i---\left(2.3\right)$

其中，Δdt^s表示卫星钟差在接收机A和接收机B之间的单差；Δd_orb表示卫星的轨道误差在接收机A和接收机B之间的单差；Δd_trop表示对流层误差在接收机A和接收机B之间的单差；Δd_iono表示电离层误差在接收机A和接收机B之间的单差；Δd_mult,P,i表示第i频点伪距上的多路径延迟在接收机A和接收机B之间的单差。

需要说明的是，由于在单天线的情况下，两个接收机(即接收机A和接收机B)观测量中的卫星星钟误差、卫星轨道误差、对流层延迟误差、电离层延迟误差、多径等完全相同，因此，公式(2.3)所示的模型可以简化为公式(2.2)。

步骤202：根据建立的零基线的站间单差载波相位观测模型建立零基线的星间双差载波相位观测模型。

本步骤具体包括：

将零基线的站间单差载波相位观测模型在两颗卫星之间做单差以获取零基线的星间双差载波相位观测模型；

其中，零基线的星间双差载波相位观测模型如公式(2.4)所示：

$\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ψ}}_{i,AB}^{nm}=\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ρ}}_{AB}^{nm}+{\mathrm{\λ}}_i\mathrm{\Δ}\▿N_{i,AB}^{nm}+\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ϵ}}_i---\left(2.4\right)$

其中，表示双差符号；n表示卫星n，m表示卫星m；表示第i频点上的载波相位的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；表示几何距离的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；表示第i频点上的整周模糊度的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；表示载波相位的双差噪声。

需要说明的是，公式(2.2)尽管消除了卫星星钟误差、卫星的轨道误差、对流层延迟误差、电离层延迟误差和多径的影响，但接收机钟差的存在仍然影响对载波相位观测值噪声的分析，按照传统的方法，将公式(2.2)在卫星之间进一步做差即公式(2.4)，所以公式(2.4)消除了接收机钟差。

步骤203：获取零基线的两个接收机接收的两颗卫星的载波相位观测值。

步骤204：根据原始载波相位观测模型、建立的零基线的站间单差载波相位观测模型、建立的零基线的站间双差载波相位观测模型以及获得的零基线的两个接收机接收的两颗卫星的载波相位观测值确定观测噪声。

本步骤具体包括：

将零基线的星间双差载波相位观测模型转化为载波相位的双差观测噪声模型；

其中，载波相位的双差观测噪声模型如公式(2.5)所示：

$\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ϵ}}_i=\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ψ}}_{i,AB}^{nm}-{\mathrm{\λ}}_i*round\left(\frac{\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ψ}}_{i,AB}^{nm}-\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ρ}}_{AB}^{nm}}{{\mathrm{\λ}}_i}\right)-\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ρ}}_{AB}^{nm}---\left(2.5\right)$

其中，round函数表示就近取整运算；

将获得的零基线的两个接收机接收的两颗卫星的载波相位观测值代入原始载波相位观测模型、零基线的站间单差载波相位观测模型和零基线的星间双差载波相位观测模型以获取和

根据载波相位的双差观测噪声模型、获得的取和和计算载波相位的双差噪声；

将计算出的载波相位的双差噪声的二分之一作为载波相位观测噪声。

其中，公式(2.5)所示的模型由公式(2.6)所示的模型推导而来。

$\mathrm{\Δ}\▿N_{i,AB}^{nm}=\frac{\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ψ}}_{i,AB}^{nm}-\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ρ}}_{AB}^{nm}-\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ϵ}}_i}{{\mathrm{\λ}}_i}---\left(2.6\right)$

其中，可以称为双差整周模糊度的浮点解。需要说明的是，对于零基线而言，由于各种误差得到了很好的消除，而载波相位的测量精度是波长的百分之一量级，所以是一个小值，此时只需要对公式(2.6)的方程右侧就近取整即可得到双差模糊度的整数解即

本实施方式中，通过原始载波相位观测模型、建立的零基线的站间单差载波相位观测模型、建立的零基线的站间双差载波相位观测模型以及获得的零基线的两个接收机接收的两颗卫星的载波相位观测值确定载波相位观测噪声，实现了基于零基线的接收机的载波相位的噪声分析，从而更加便捷、准确、快速的获取接收机的载波相位观测噪声。

图4为本发明基于零基线双差的接收机观测噪声的获取装置的结构示意图，如图4所示，包括：建模模块、获取模块和确定模块。其中，

建模模块，用于根据原始观测模型建立零基线的站间单差观测模型；根据建立的零基线的站间单差观测模型建立零基线的星间双差观测模型。

获取模块，用于获取零基线的两个接收机接收的两颗卫星的观测值。

确定模块，用于根据原始观测模型、建立的零基线的站间单差观测模型、建立的零基线的站间双差观测模型以及获得的零基线的两个接收机接收的两颗卫星的观测值确定观测噪声。

其中，当观测值为伪距观测值时，原始观测模型如公式(1.1)所示的原始伪距观测模型：

$P_i=\mathrm{\ρ}+c({\mathrm{dt}}_r-{\mathrm{dt}}^s)+d_{orb}+d_{trop}+\frac{{f_1}^2}{{f_i}^2}{d}_{iono}+d_{mult,P,i}+v_i---\left(1.1\right)$

其中，P_i表示第i频点的原始伪距观测量，单位为米；ρ表示卫星到接收机的几何距离(可以由卫星和接收机在地心地固系中的坐标计算得到)；c是光速；dt_r表示接收机钟差；dt^s表示卫星钟差；d_orb表示卫星的轨道误差；d_trop表示对流层延迟误差；d_iono表示电离层延迟误差；f₁表示第1频点的频率；f_i表示第i频点的频率；d_mult,P,i表示作用在伪距上的多路径延迟；v_i表示伪距观测噪声。

其中，建模模块根据原始观测模型建立零基线的站间单差观测模型：将原始伪距观测模型在两个接收机之间做单差以获取零基线的站间单差伪距观测模型；

零基线的站间单差伪距观测模型如公式(1.2)所示：

ΔP_i,AB＝Δρ_AB+cΔdt_r+Δv_i (1.2)

其中，Δ表示单差符号；A表示接收机A，B表示接收机B；ΔP_i，AB表示接收机第i个频点的原始伪距在接收机A和接收机B之间的单差；Δρ_AB表示卫星到接收机A的几何距离与卫星到接收机B的几何距离之差；Δdt_r表示接收机钟差在接收机A和接收机B之间的单差；Δv_i表示伪距的单差噪声。

其中，建模模块根据建立的零基线的站间单差观测模型建立零基线的星间双差观测模型包括：将零基线的站间单差伪距观测模型在两颗卫星之间做单差以获取零基线的星间双差伪距观测模型；

零基线的星间双差伪距观测模型如公式(1.4)所示：

$\mathrm{\Δ}\▿P_{i,AB}^{nm}=\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ρ}}_{AB}^{nm}+\mathrm{\Δ}\▿v_i---\left(1.4\right)$

其中，表示双差符号；n表示卫星n，m表示卫星m；表示第i频点上的伪距的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；表示几何距离的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；表示伪距的双差噪声。

此时，确定模块具体用于：

将获得的零基线的两个接收机接收的两颗卫星的伪距观测值代入原始伪距观测模型、零基线的站间单差伪距观测模型和零基线的星间双差伪距观测模型以获取和

将获得的和的差值的作为伪距的双差噪声；

将伪距的双差噪声的二分之一作为伪距观测噪声。

其中，当观测值为载波相位观测值时，原始观测模型如公式(2.1)所示的原始载波相位观测模型：

${\mathrm{\ψ}}_i=\mathrm{\ρ}+c({\mathrm{dt}}_r-{\mathrm{dt}}^s)+d_{orb}+d_{trop}-\frac{{f_1}^2}{{f_i}^2}{d}_{iono}+{\mathrm{\λ}}_i{N}_i+d_{mult,\mathrm{\ψ},i}+{\mathrm{\ϵ}}_i---\left(2.1\right)$

其中，ψ_i表示第i频点的原始载波相位观测量，单位为米；ρ表示卫星到接收机的几何距离(可以由卫星和接收机在地心地固系中的坐标计算得到)；c是光速；dt_r表示接收机钟差；dt^s表示卫星钟差；d_orb表示卫星的轨道误差；d_trop表示对流层延迟误差；d_iono表示电离层延迟误差；f₁表示第1频点的频率；f_i表示第i频点的频率；λ_i表示第i频点的波长；N_i表示载波相位观测中的整周模糊度；d_mult,ψ,i表示作用在载波相位上的多路径延迟；ε_i表示载波相位观测噪声。

其中，建模模块根据原始观测模型建立零基线的站间单差观测模型：将原始载波相位观测模型在两个接收机之间做单差以获取零基线的站间单差载波相位观测模型；

零基线的站间单差载波相位观测模型如公式(2.2)所示：

Δψ_i,AB＝Δρ_AB+cΔdt_r+λ_iΔN_i+Δε_i (2.2)

其中，Δ表示单差符号；A表示接收机A，B表示接收机B；Δψ_i,AB表示接收机第i个频点的原始载波相位在接收机A和接收机B之间的单差；Δρ_AB表示卫星到接收机A的几何距离与卫星到接收机B的几何距离之差；Δdt_r表示接收机钟差在接收机A和接收机B之间的单差；ΔN_i表示第i频点上接收机A和接收机B之间的单差模糊度；Δε_i表示载波相位的单差噪声。

其中，建模模块根据建立的零基线的站间单差观测模型建立零基线的星间双差观测模型包括：将零基线的站间单差载波相位观测模型在两颗卫星之间做单差以获取零基线的星间双差载波相位观测模型；

零基线的星间双差载波相位观测模型如公式(2.4)所示：

$\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ψ}}_{i,AB}^{nm}=\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ρ}}_{AB}^{nm}+{\mathrm{\λ}}_i\mathrm{\Δ}\▿N_{i,AB}^{nm}+\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ϵ}}_i---\left(2.4\right)$

其中，表示双差符号；n表示卫星n，m表示卫星m；表示第i频点上的载波相位的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；表示几何距离的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；表示第i频点上的整周模糊度的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；表示载波相位的双差噪声。

此时，确定模块确定观测噪声包括：

将零基线的星间双差载波相位观测模型转化为载波相位的双差观测噪声模型；

其中，载波相位的双差观测噪声模型如公式(2.5)所示：

$\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ϵ}}_i=\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ψ}}_{i,AB}^{nm}-{\mathrm{\λ}}_i*round\left(\frac{\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ψ}}_{i,AB}^{nm}-\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ρ}}_{AB}^{nm}}{{\mathrm{\λ}}_i}\right)-\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ρ}}_{AB}^{nm}---\left(2.5\right)$

其中，round函数表示就近取整运算；

将获得的零基线的两个接收机接收的两颗卫星的载波相位观测值代入原始载波相位观测模型、零基线的站间单差载波相位观测模型和零基线的星间双差载波相位观测模型以获取和

根据载波相位的双差观测噪声模型、获得的取和和计算载波相位的双差噪声；

将计算出的载波相位的双差噪声的二分之一作为载波相位观测噪声。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (18)

1.一种接收机观测噪声的获取方法，其特征在于，包括：

根据原始观测模型建立零基线的站间单差观测模型；

根据建立的零基线的站间单差观测模型建立零基线的星间双差观测模型；

获取零基线的两个接收机接收的两颗卫星的观测值；

根据原始观测模型、建立的零基线的站间单差观测模型、建立的零基线的站间双差观测模型以及获得的零基线的两个接收机接收的两颗卫星的观测值确定观测噪声。

2.根据权利要求1所述的获取方法，其特征在于，当所述观测值为伪距观测值时，所述原始观测模型如以下公式所示的原始伪距观测模型：

$P_i=\mathrm{\ρ}+c({\mathrm{dt}}_r-{\mathrm{dt}}^s)+d_{orb}+d_{trop}+\frac{f_1^2}{f_i^2}{d}_{iono}+d_{mult,P,i}+v_i$

其中，P_i表示第i频点的原始伪距观测量，单位为米；ρ表示卫星到接收机的几何距离；c是光速；dt_r表示接收机钟差；dt^s表示卫星钟差；d_orb表示卫星的轨道误差；d_trop表示对流层延迟误差；d_iono表示电离层延迟误差；f₁表示第1频点的频率；f_i表示第i频点的频率；d_mult,P,i表示作用在伪距上的多路径延迟；v_i表示伪距观测噪声。

3.根据权利要求2所述的获取方法，其特征在于，所述根据原始观测模型建立零基线的站间单差观测模型：将所述原始伪距观测模型在两个接收机之间做单差以获取零基线的站间单差伪距观测模型；

所述零基线的站间单差伪距观测模型如以下公式所示：

ΔP_i,AB＝Δρ_AB+cΔdt_r+Δv_i

其中，Δ表示单差符号；A表示接收机A，B表示接收机B；ΔP_i，AB表示接收机第i个频点的原始伪距在接收机A和接收机B之间的单差；Δρ_AB表示卫星到接收机A的几何距离与卫星到接收机B的几何距离之差；Δdt_r表示接收机钟差在接收机A和接收机B之间的单差；Δv_i表示伪距的单差噪声。

4.根据权利要求3所述的获取方法，其特征在于，所述根据建立的零基线的站间单差观测模型建立零基线的星间双差观测模型包括：将所述零基线的站间单差伪距观测模型在两颗卫星之间做单差以获取零基线的星间双差伪距观测模型；

所述零基线的星间双差伪距观测模型如以下公式所示：

$\mathrm{\Δ}\▿P_{i,AB}^{nm}=\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ρ}}_{AB}^{nm}+\mathrm{\Δ}\▿v_i$

其中，Δ▽表示双差符号；n表示卫星n，m表示卫星m；表示第i频点上的伪距的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；表示几何距离的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；Δ▽v_i表示伪距的双差噪声。

5.根据权利要求4所述的获取方法，其特征在于，所述确定观测噪声包括：

将获得的所述零基线的两个接收机接收的两颗卫星的伪距观测值代入所述原始伪距观测模型、所述零基线的站间单差伪距观测模型和所述零基线的星间双差伪距观测模型以获取所述和所述

将获得的所述和所述的差值的作为所述伪距的双差噪声；

将所述伪距的双差噪声的二分之一作为所述伪距观测噪声。

6.根据权利要求1所述的获取方法，其特征在于，当所述观测值为载波相位观测值时，所述原始观测模型如以下公式所示的原始载波相位观测模型：

${\mathrm{\ψ}}_i=\mathrm{\ρ}+c({\mathrm{dt}}_r-{\mathrm{dt}}^s)+d_{orb}+d_{trop}-\frac{f_1^2}{f_i^2}{d}_{iono}+{\mathrm{\λ}}_i{N}_i+d_{mult,\mathrm{\ψ},i}+{\mathrm{\ϵ}}_i$

其中，ψ_i表示第i频点的原始载波相位观测量，单位为米；ρ表示卫星到接收机的几何距离；c是光速；dt_r表示接收机钟差；dt^s表示卫星钟差；d_orb表示卫星的轨道误差；d_trop表示对流层延迟误差；d_iono表示电离层延迟误差；f₁表示第1频点的频率；f_i表示第i频点的频率；λ_i表示第i频点的波长；N_i表示载波相位观测中的整周模糊度；d_mult,ψ,i表示作用在载波相位上的多路径延迟；ε_i表示载波相位观测噪声。

7.根据权利要求6所述的获取方法，其特征在于，所述根据原始观测模型建立零基线的站间单差观测模型：将所述原始载波相位观测模型在两个接收机之间做单差以获取零基线的站间单差载波相位观测模型；

所述零基线的站间单差载波相位观测模型如以下公式所示：

Δψ_i,AB＝Δρ_AB+cΔdt_r+λ_iΔN_i+Δε_i

其中，Δ表示单差符号；A表示接收机A，B表示接收机B；Δψ_i,AB表示接收机第i个频点的原始载波相位在接收机A和接收机B之间的单差；Δρ_AB表示卫星到接收机A的几何距离与卫星到接收机B的几何距离之差；Δdt_r表示接收机钟差在接收机A和接收机B之间的单差；ΔN_i表示第i频点上接收机A和接收机B之间的单差模糊度；Δε_i表示载波相位的单差噪声。

8.根据权利要求7所述的获取方法，其特征在于，所述根据建立的零基线的站间单差观测模型建立零基线的星间双差观测模型包括：将所述零基线的站间单差载波相位观测模型在两颗卫星之间做单差以获取零基线的星间双差载波相位观测模型；

所述零基线的星间双差载波相位观测模型如以下公式所示：

$\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ψ}}_{i,AB}^{nm}=\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ρ}}_{AB}^{nm}+{\mathrm{\λ}}_i\mathrm{\Δ}\▿N_{i,AB}^{nm}+\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ϵ}}_i$

其中，Δ▽表示双差符号；n表示卫星n，m表示卫星m；表示第i频点上的载波相位的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；表示几何距离的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；表示第i频点上的整周模糊度的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；Δ▽ε_i表示载波相位的双差噪声。

9.根据权利要求8所述的获取方法，其特征在于，所述确定观测噪声包括：

将所述零基线的星间双差载波相位观测模型转化为载波相位的双差观测噪声模型；

其中，所述载波相位的双差观测噪声模型如以下公式所示：

$\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ϵ}}_i=\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ψ}}_{i,AB}^{nm}-{\mathrm{\λ}}_i*round\left(\frac{\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ψ}}_{i,AB}^{nm}-\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ρ}}_{AB}^{nm}}{{\mathrm{\λ}}_i}\right)-\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ρ}}_{AB}^{nm}$

其中，round函数表示就近取整运算；

将获得的所述零基线的两个接收机接收的两颗卫星的载波相位观测值代入所述原始载波相位观测模型、所述零基线的站间单差载波相位观测模型和所述零基线的星间双差载波相位观测模型以获取所述和所述

根据所述载波相位的双差观测噪声模型、获得的取所述和所述和计算所述载波相位的双差噪声；

将计算出的所述载波相位的双差噪声的二分之一作为所述载波相位观测噪声。

10.一种接收机观测噪声的获取装置，其特征在于，包括：建模模块、获取模块和确定模块；其中，

建模模块，用于根据原始观测模型建立零基线的站间单差观测模型；根据建立的零基线的站间单差观测模型建立零基线的星间双差观测模型；

获取模块，用于获取零基线的两个接收机接收的两颗卫星的观测值；

确定模块，用于根据原始观测模型、建立的零基线的站间单差观测模型、建立的零基线的站间双差观测模型以及获得的零基线的两个接收机接收的两颗卫星的观测值确定观测噪声。

11.根据权利要求10所述的获取装置，其特征在于，当所述观测值为伪距观测值时，所述原始观测模型如以下公式所示的原始伪距观测模型：

$P_i=\mathrm{\ρ}+c({\mathrm{dt}}_r-{\mathrm{dt}}^s)+d_{orb}+d_{trop}+\frac{f_1^2}{f_i^2}{d}_{iono}+d_{mult,P,i}+v_i$

其中，P_i表示第i频点的原始伪距观测量，单位为米；ρ表示卫星到接收机的几何距离；c是光速；dt_r表示接收机钟差；dt^s表示卫星钟差；d_orb表示卫星的轨道误差；d_trop表示对流层延迟误差；d_iono表示电离层延迟误差；f₁表示第1频点的频率；f_i表示第i频点的频率；d_mult,P,i表示作用在伪距上的多路径延迟；v_i表示伪距观测噪声。

12.根据权利要求11所述的获取装置，其特征在于，所述建模模块根据原始观测模型建立零基线的站间单差观测模型：将所述原始伪距观测模型在两个接收机之间做单差以获取零基线的站间单差伪距观测模型；

所述零基线的站间单差伪距观测模型如以下公式所示：

ΔP_i,AB＝Δρ_AB+cΔdt_r+Δv_i

其中，Δ表示单差符号；A表示接收机A，B表示接收机B；ΔP_i，AB表示接收机第i个频点的原始伪距在接收机A和接收机B之间的单差；Δρ_AB表示卫星到接收机A的几何距离与卫星到接收机B的几何距离之差；Δdt_r表示接收机钟差在接收机A和接收机B之间的单差；Δv_i表示伪距的单差噪声。

13.根据权利要求12所述的获取装置，其特征在于，所述建模模块根据建立的零基线的站间单差观测模型建立零基线的星间双差观测模型包括：将所述零基线的站间单差伪距观测模型在两颗卫星之间做单差以获取零基线的星间双差伪距观测模型；

所述零基线的星间双差伪距观测模型如以下公式所示：

$\mathrm{\Δ}\▿P_{i,AB}^{nm}=\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ρ}}_{AB}^{nm}+\mathrm{\Δ}\▿v_i$

其中，Δ▽表示双差符号；n表示卫星n，m表示卫星m；表示第i频点上的伪距的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；表示几何距离的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；Δ▽v_i表示伪距的双差噪声。

14.根据权利要求13所述的获取装置，其特征在于，所述确定模块具体用于：

将获得的所述零基线的两个接收机接收的两颗卫星的伪距观测值代入所述原始伪距观测模型、所述零基线的站间单差伪距观测模型和所述零基线的星间双差伪距观测模型以获取所述和所述

将获得的所述和所述的差值的作为所述伪距的双差噪声；

将所述伪距的双差噪声的二分之一作为所述伪距观测噪声。

15.根据权利要求10所述的获取装置，其特征在于，当所述观测值为载波相位观测值时，所述原始观测模型如以下公式所示的原始载波相位观测模型：

${\mathrm{\ψ}}_i=\mathrm{\ρ}+c({\mathrm{dt}}_r-{\mathrm{dt}}^s)+d_{orb}+d_{trop}-\frac{f_1^2}{f_i^2}{d}_{iono}+{\mathrm{\λ}}_i{N}_i+d_{mult,\mathrm{\ψ},i}+{\mathrm{\ϵ}}_i$

其中，ψ_i表示第i频点的原始载波相位观测量，单位为米；ρ表示卫星到接收机的几何距离；c是光速；dt_r表示接收机钟差；dt^s表示卫星钟差；d_orb表示卫星的轨道误差；d_trop表示对流层延迟误差；d_iono表示电离层延迟误差；f₁表示第1频点的频率；f_i表示第i频点的频率；λ_i表示第i频点的波长；N_i表示载波相位观测中的整周模糊度；d_mult,ψ,i表示作用在载波相位上的多路径延迟；ε_i表示载波相位观测噪声。

16.根据权利要求15所述的获取装置，其特征在于，所述建模模块根据原始观测模型建立零基线的站间单差观测模型：将所述原始载波相位观测模型在两个接收机之间做单差以获取零基线的站间单差载波相位观测模型；

所述零基线的站间单差载波相位观测模型如以下公式所示：

Δψ_i,AB＝Δρ_AB+cΔdt_r+λ_iΔN_i+Δε_i

其中，Δ表示单差符号；A表示接收机A，B表示接收机B；Δψ_i,AB表示接收机第i个频点的原始载波相位在接收机A和接收机B之间的单差；Δρ_AB表示卫星到接收机A的几何距离与卫星到接收机B的几何距离之差；Δdt_r表示接收机钟差在接收机A和接收机B之间的单差；ΔN_i表示第i频点上接收机A和接收机B之间的单差模糊度；Δε_i表示载波相位的单差噪声。

17.根据权利要求16所述的获取装置，其特征在于，所述建模模块根据建立的零基线的站间单差观测模型建立零基线的星间双差观测模型包括：将所述零基线的站间单差载波相位观测模型在两颗卫星之间做单差以获取零基线的星间双差载波相位观测模型；

所述零基线的星间双差载波相位观测模型如以下公式所示：

$\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ψ}}_{i,AB}^{nm}=\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ρ}}_{AB}^{nm}+{\mathrm{\λ}}_i\mathrm{\Δ}\▿N_{i,AB}^{nm}+\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ϵ}}_i$

其中，Δ▽表示双差符号；n表示卫星n，m表示卫星m；表示第i频点上的载波相位的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；表示几何距离的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；表示第i频点上的整周模糊度的站间(接收机A和接收机B之间)星间(卫星n和卫星m之间)双差；Δ▽ε_i表示载波相位的双差噪声。

18.根据权利要求17所述的获取装置，其特征在于，所述确定模块确定观测噪声包括：

将所述零基线的星间双差载波相位观测模型转化为载波相位的双差观测噪声模型；

其中，所述载波相位的双差观测噪声模型如以下公式所示：

$\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ϵ}}_i=\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ψ}}_{i,AB}^{nm}-{\mathrm{\λ}}_i*round\left(\frac{\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ψ}}_{i,AB}^{nm}-\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ρ}}_{AB}^{nm}}{{\mathrm{\λ}}_i}\right)-\mathrm{\Δ}\▿{\mathrm{\ρ}}_{AB}^{nm}$

其中，round函数表示就近取整运算；

将获得的所述零基线的两个接收机接收的两颗卫星的载波相位观测值代入所述原始载波相位观测模型、所述零基线的站间单差载波相位观测模型和所述零基线的星间双差载波相位观测模型以获取所述和所述

根据所述载波相位的双差观测噪声模型、获得的取所述和所述和计算所述载波相位的双差噪声；

将计算出的所述载波相位的双差噪声的二分之一作为所述载波相位观测噪声。