CN109154664B

CN109154664B - 具有低延时时钟校正值的导航卫星轨道和时钟的确定

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Publication number: CN109154664B
Application number: CN201780018356.XA
Authority: CN
Inventors: 戴礼文; 索尼亚·孔茨; 陈义群; 张玉洁
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 2016-03-18
Filing date: 2017-03-10
Publication date: 2023-06-27
Anticipated expiration: 2037-03-10
Also published as: US20170269226A1; BR112018068743A2; EP3430433A1; US10386496B2; WO2017160621A1; EP3430433B1; EP3430433A4; CN109154664A

Abstract

根据所接收的参考接收器测量值信息，系统确定(604)用于多个参考接收器的窄巷导航解析值。该系统还根据窄巷导航解析值以第一更新速率确定用于每个卫星(608)的轨道校正值；以第二更新速率确定用于每个此种卫星的时钟校正值(610)；以比第二更新速率快的第三更新速率确定用于每个此种卫星的对时钟校正值做出的更新(612)。此外，系统生成(614)用于每个此种卫星的导航卫星校正值，其包括以第一更新速率被更新的轨道校正值和以第三更新速率被更新的时钟校正值。

Description

具有低延时时钟校正值的导航卫星轨道和时钟的确定

技术领域

所公开的实施例总体上涉及用于为基于卫星的导航系统中的各个卫星生成导航卫星校正值信息的系统和方法，并且更具体地涉及用于生成待被包括在导航卫星校正值信息中的卫星偏差值的改进的系统和方法，该卫星偏差值通过一个或多个通信网络被提供给导航接收器，以便于导航接收器的准确位置确定。

背景技术

在任何数量的商业和其他应用中，例如农业，石油勘探，采矿，地质和基础设施项目，移动车辆导航等，使用精确点定位(PPP)或其他绝对模式导航，直接利用卫星导航信号以高精度(例如10厘米，5厘米或2厘米)确定导航接收器或其他物体相对于全球参考系的位置是有用的。

在使用差分导航模式的导航系统中(例如基于实时动态(RTK)的系统)，位于测量位置的基站接收器(通常称为基站)周期性地将卫星数据传播到移动物体接收器。移动物体接收器将它们自己的相位测量值与从基站接收的相位测量值进行比较，并使用该信息加上基站的位置来确定它们自己的位置。然而，在许多情况下使用差分导航模式是不实际的，因为这些系统的成本，或者缺乏足够靠近可移动物体的位置的基站(该可移动物体的位置需要实时高精度地确定)，或者来自本地基站的信息的可靠信号传输也存在困难。

使用绝对导航模式的导航系统通常使用标准点定位(SPP)或精确点定位(PPP)。在绝对模式导航系统中，使用从多个导航卫星接收的卫星导航信号，相对于全球参考系确定可移动物体的坐标。为了快速准确地确定它们在全球参考系中的位置，导航接收器需要有关卫星导航信号所接收自的导航卫星的轨道，时钟和卫星特定信号传输延迟的准确和最新信息。

非常希望提供一种系统和方法，其确定改进的导航卫星校正值信息，以便使导航接收器能够使用绝对导航模式来实现更高水平的位置确定精度。

附图说明

为了更好地理解描述的各种实施例，应结合以下附图参考下面的实施例的描述，其中相同的附图标记在所有附图中指代对应的部分。

图1是示出根据一些实施例的差分全球导航系统的框图。

图2是示出根据一些实施例的卫星导航接收器的框图。

图3A是根据一些实施例的导航卫星校正值生成系统的框图，其可选地包括多个互连的计算机系统。

图3B是根据一些实施例的卫星校正值处理系统的框图。

图3C是根据一些实施例的图3B中所示的预处理器，轨道解析模块和时钟解析模块的框图。

图4是根据一些实施例的用于生成导航卫星校正值并且用于将所生成的导航卫星校正值提供到导航接收器的过程的流程图，该导航卫星校正值包括对应于多个卫星中的每个卫星的卫星宽巷(statellite wide-lane)偏差的校正值。

图4A是根据一些实施例的用于在测量值预处理器模块中解析宽巷双差和单差模糊度并且将这些解析值提供给轨道、时钟和低延时时钟模块的过程的流程图。

图5是根据一些实施例的用于生成导航卫星校正值并且用于将所生成的导航卫星校正值提供到导航接收器的过程的流程图，该导航卫星校正值包括对应于多个卫星中的每个卫星的卫星窄巷(statellite narrow-lane)偏差的校正值。

图5A是根据一些实施例的用于在轨道窄巷模糊度解析模块中解析窄巷双差和单差模糊度并且将这些解析值提供给时钟和低延时时钟模块的过程的流程图。

图5B是根据一些实施例的用于在时钟窄巷模糊度解析模块中解析窄巷双差和单差模糊度并且将这些解析值提供给低延时时钟模块的过程的流程图。

图6是根据一些实施例的用于生成导航卫星校正值并且用于将所生成的导航卫星校正值提供到导航接收器的过程的流程图，该导航卫星校正值包括用于多个卫星中的每个卫星的轨道和时钟校正值。

图7是用于确定相应模块中的单差模糊度数据的过程的流程图。

图8在两个表(表1-2)中示出了GPS模糊度的集群矩阵信息的示例和模糊度数据的列表。

图9是根据一些实施例的当满足预定超量程标准时用于调整宽巷和窄巷偏差以及模糊度的过程的流程图。

发明内容

一些实施例提供了一种用于确定用于多个卫星的导航卫星校正值以便于导航接收器进行导航的系统、存储指令的计算机可读存储介质，或方法，所述导航接收器从所述多个卫星的各个子集接收卫星导航信号。

(A1)在一个实施例中，提供一种用于确定用于多个卫星的导航卫星校正值的方法，卫星校正值生成系统接收参考接收器的测量值信息，包括从确立位置处的多个参考接收器接收由每个参考接收器接收的卫星导航信号的测量值，其中由所述多个参考接收器中的每个参考接收器接收的卫星导航信号包括在第一(L1)频率的卫星导航信号和在第二(L2)频率的卫星导航信号。根据所接收的参考接收器测量值信息，并根据所述多个参考接收器的确立位置，所述系统确定用于所述多个参考接收器的初始窄巷导航解析值，所述初始窄巷导航解析值包括双差窄巷固定整周模糊度值和单差窄巷浮点模糊度。

根据所述初始窄巷导航解析值，对于多个卫星中的一个丛集的n个卫星，所述系统确定单差窄巷浮点模糊度的m个集群，其中m是大于1的整数，单差窄巷浮点模糊度的每个集群包括用于相应的一对卫星的多对单差窄巷浮点模糊度

和/>

每对单差窄巷浮点模糊度包括用于第一参考接收器的第一单差窄巷浮点模糊度和用于第二接收器的第二单差窄巷浮点模糊度，所述第一参考接收器和第二接收器用于分别从所述相应的一对卫星中的两个卫星接收卫星导航信号，其中每对单差浮点模糊度中的单差窄巷浮点模糊度具有相等的分数部分/>

此外，所述方法包括所述m个集群中的单差窄巷浮点模糊度的分数部分，确定用于所述n个卫星中的每个卫星s的卫星窄巷偏差值/>

所述方法还包括根据所确定的用于所述n个卫星中的每个卫星s的卫星窄巷偏差值

生成用于所述多个参考接收器的窄巷导航解析值，所述窄巷导航解析值包括用于所述多个参考接收器的单差窄巷固定整周模糊度值；以及生成用于所述n个卫星中的每个卫星的导航卫星校正值的集合，用于每个卫星s的导航卫星校正值的集合包括与确定为用于卫星s的卫星窄巷偏差值/>

相对应的校正值，其中用于所述n个卫星的导航卫星校正值的集合被传输到导航接收器以用于确定导航接收器的位置。

(A2)在A1的方法的一些实施例中，所述方法包括根据所接收的参考接收器测量值信息，并根据所述多个参考接收器的确立位置，确定用于所述多个参考接收器的宽巷导航解析值，所述宽巷导航解析值包括宽巷固定整周模糊度值；以及根据所接收的参考接收器测量值信息、所述多个参考接收器的确立位置以及所述宽巷导航解析值，确定用于所述多个参考接收器的窄巷导航解析值。

(A3)在A2的方法的一些实施例中，根据约束，使用卫星导航信号的测量值的Melbourne-Wübbena组合来生成用于所述多个参考接收器的宽巷导航解析值，所述约束用于双差整周模糊度值和单差整周模糊度值，其中每个双差整周模糊度值与一对参考接收器和所述多个卫星中的一对卫星相对应，每个单差整周模糊度值与在相应的参考接收器的视野内的一对卫星相对应，其中生成用于所述n个卫星中的每个卫星s的卫星窄巷偏差值

包括在一个或多个卡尔曼滤波器中更新用于所述n个卫星中的每个卫星s的卫星窄巷偏差值/>

(A4)在A1至A3中的任一个所述的方法的一些实施例中，用于n个卫星的导航卫星校正值的集合被传输到导航接收器以用于使用绝对导航模式确定导航接收器的位置

(A5)在A1至A3中的任一个所述的方法的一些实施例中，所述方法包括经由一个或多个通信网络将所生成的用于n个卫星中的每个卫星的导航卫星校正值的集合传输到导航接收器以用于使用绝对导航模式确定导航接收器的当前位置。

(A6)在A1至A5中的任一个所述的方法的一些实施例中，m等于n-1，用于每个卫星s的卫星窄巷偏差值

是窄巷相位偏差值，并且确定单差窄巷浮点模糊度的n-1个集群包括针对于参考接收器和多个卫星确定双差窄巷固定整周模糊度值的集合，每个双差窄巷固定整周模糊度值与一对参考接收器和多个卫星中的一对卫星相对应，其中用于一对卫星Si和Sj的每对单差窄巷浮点模糊度/>

和/>

与所确定的双差窄巷固定整周模糊度值的集合中的相应的双差窄巷固定整周模糊度值相对应。

(A7)在A6所述的方法的一些实施例中，相对于参考接收器和多个卫星确定双差窄巷固定整周模糊度值的集合包括执行迭代处理，该迭代处理根据用于识别有问题的双差窄巷浮点模糊度的预定标准从潜在可固定的双差窄巷浮点模糊度的集合中移除相应的双差窄巷浮点模糊度，直到剩余的潜在可固定的双差窄巷浮点模糊度的集合满足预定校验标准。

(A8)在A6所述的方法的一些实施例中，所述方法包括相对于参考接收器和所述多个卫星周期性地确定更新的双差窄巷固定整周模糊度值的集合，并根据更新的双差窄巷固定整周模糊度值的集合而确定对所确定的用于所述n个卫星的卫星窄巷偏差值做出的更新。

(A9)在A1至A8中的任一项所述的方法的一些实施例中，确定用于相应的卫星的卫星窄巷偏差值

包括确定卫星窄巷偏差值是否满足超范围调整标准，并且根据已经确定卫星窄巷偏差值满足超范围调整标准，将卫星窄巷偏差值调整预定数量的窄巷周期，并将对应的单差窄巷模糊度值调整所述预定数量的窄巷周期。

(A10)在A1至A9中的任一项所述的方法的一些实施例中，确定用于所述n个卫星中的每个卫星s的卫星窄巷偏差值

包括设定用于所述n个卫星的卫星窄巷偏差值，使得用于所述n个卫星的卫星窄巷偏差值的总和等于零。

(A11)在另一方面，提供一种用于确定用于多个卫星(包括n个卫星)的导航卫星校正值以便于具有导航接收器的可移动物体进行导航的系统，所述导航接收器从所述多个卫星的各个子集接收卫星导航信号，所述系统包括多个互连的计算机系统，被配置为共同执行多个导航卫星校正模块，其中所述多个导航卫星校正模块的执行使得所述系统执行A1-A10中的任一项所述的方法。

(A12)在一些实施例中，提供一种存储一个或多个程序的非暂时性计算机可读存储介质，所述一个或多个程序由包括多个互连计算机系统的系统的处理器执行，所述程序包括当由系统的处理器执行时使系统执行A1-A10中的任一项所述的方法的指令。

(B1)在一些实施例中，一种用于确定用于多个卫星的导航卫星校正值以便于具有导航接收器的可移动物体进行导航的方法，所述导航接收器从所述多个卫星的各个子集接收卫星导航信号，该方法包括：接收参考接收器测量值信息，包括从确立位置处的多个参考接收器接收由每个参考接收器接收的卫星导航信号的测量值，其中由所述多个参考接收器中的每个参考接收器接收的卫星导航信号包括在第一(L1)频率的卫星导航信号和在第二(L2)频率的卫星导航信号。所述方法还包括根据所接收的参考接收器测量值信息，并根据所述多个参考接收器的确立位置，确定用于所述多个参考接收器的窄巷导航解析值，所述窄巷导航解析值包括窄巷固定整周模糊度值。

所述方法还包括根据窄巷导航解析值，对于多个卫星中的一个丛集的n个卫星，以第一更新速率，确定用于所述n个卫星中的每个卫星的轨道校正值；以第二更新速率，确定用于所述n个卫星中的每个卫星的时钟校正值；以及以比所述第二更新速率快的第三更新速率，确定对用于所述n个卫星中的每个卫星的时钟校正值做出的更新。此外，所述方法包括：生成用于所述n个卫星中的每个卫星的导航卫星校正值的集合，用于每个卫星s的导航卫星校正值的集合包括以第一更新速率被更新的轨道校正值和以第三更新速率被更新的时钟校正值。

(B2)在B1所述的方法的一些实施例中，所述方法包括确定用于所述n个卫星中的每个卫星s的卫星窄巷偏差值

其中所述卫星窄巷偏差值是窄巷相位偏差值；以及其中，根据所述卫星s的所述窄巷固定整周模糊度值和所述卫星窄巷偏差值/>

确定用于所述n个卫星中的每个卫星s的所述轨道校正值和所述时钟校正值。

(B3)在B1或B2所述的方法的一些实施例中，所述第三更新速率比所述第二更新速率快至少五倍。

(B4)在B1至B3中的任一项所述的方法的一些实施例中，所述方法包括：根据所接收的参考接收器测量值信息，并根据所述多个参考接收器的确立位置，确定用于所述多个参考接收器的宽巷导航解析值，所述宽巷导航解析值包括宽巷固定整周模糊度值。所述方法还包括：根据所接收的参考接收器测量值信息、所述多个参考接收器的确立位置以及所述宽巷导航解析值，确定用于所述多个参考接收器的窄巷导航解析值。

(B5)在B1至B4中的任一项所述的方法的一些实施例中，通过第一组预处理器模块来确定宽巷导航解析值，通过从所述第一组预处理器模块接收宽巷解析值的轨道解析模块来确定所述轨道校正值，通过时钟解析模块来确定以所述第二更新速率确定的所述时钟校正值。另外，通过从所述第一组预处理器模块接收所述宽巷解析值并且从所述轨道解析模块接收所述轨道校正值的时钟解析模块来确定时钟校正值。

(B6)在B5所述的方法的一些实施例中，通过与执行所述轨道解析模块的一个或多个硬件处理器不同的且与执行所述第一组预处理器模块的一个或多个硬件处理器不同的一个或多个硬件处理器来执行所述时钟解析模块。

(B7)在B5至B6中的任一项所述的方法的一些实施例中，通过低延时时钟模块确定对用于每个卫星的时钟校正值做出的更新，所述低延时时钟模块接收从参考接收器的至少一个子集接收的载波相位测量值或者与所述载波相位测量值相对应的信息，并且根据所接收的载波相位测量值或者与所述载波相位测量值相对应的信息确定用于每个卫星的时钟校正值的变化。

(B8)在B5至B7中的任一项所述的方法的一些实施例中，所述方法包括将对用于每个卫星的时钟校正值做出的更新与用于卫星的时钟校正值进行整合，而在一系列时期中的每个时期产生更新的时钟校正值，其中所生产的用于所述n个卫星中的每个卫星的导航卫星校正值的集合包括用于一系列时期中的每个时期的更新的时钟校正值。

(B9)在B1至B8中的任一项所述的方法的一些实施例中，所述方法包括经由一个或多个通信网络将用于所述n个卫星中的每个卫星的导航卫星校正值的集合传输到导航接收器以用于使用绝对导航模式确定导航接收器的当前位置。

(B10)在另一方面，提供一种用于确定用于多个卫星的导航卫星校正值以便于导航接收器进行导航的系统，所述导航接收器从所述多个卫星的各个子集接收卫星导航信号，所述系统包括多个互连的计算机系统，被配置为共同执行多个导航卫星校正模块，其中所述多个导航卫星校正模块的执行使得所述系统执行B1-B9中的任一项所述的方法。

(B11)在又一方面，提供一种存储一个或多个程序的非暂时性计算机可读存储介质，所述一个或多个程序由多个互连计算机系统中的一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括当由系统的一个或多个处理器执行时使系统执行B1-B9中的任一项所述的方法的指令。

具体实施方式

图1是示出根据一些实施例的差分全球卫星导航系统100的框图。差分全球卫星导航系统100包括全球导航卫星110-1至110-n，其中n是大于4或大于10的整数，并且对于GPS通常等于32而对于GLONASS通常等于24。全球导航卫星110-1至110-n各自发送至少两个载波信号。在全球定位系统(GPS)的情况下，载波信号包括L1信号和L2信号，L1信号和L2信号分别具有1.5754GHz和1.2276GHz的频率以及0.1903m和0.2442m的波长。在一些实施例中，全球导航卫星是另一全球导航卫星系统(GNSS)(该另一全球导航卫星系统例如是GLONASS、Galileo、BEIDOU和QZSS)的成员。下面讨论GLONASS载波信号和信号偏差。然而，为了便于解释，本文关于GPS导航卫星和信号描述了系统和方法，除了讨论GLONASS特定问题，信号和解析值的地方之外。

在一些实施例中，载波信号由卫星导航接收器120(例如，导航接收器120-1至120-Q)接收。为了便于讨论，卫星导航接收器120在下文中称为导航接收器。导航接收器120可以位于具有虚拟全球参考系(有时也称为全球坐标系)的任何地方。每个导航接收器通常具有硬件和软件，该硬件和软件用于接收卫星导航信号以及导航卫星校正值信息并且用于在处理卫星导航信号时通过考虑导航卫星校正值信息来确定导航接收器的当前位置。

用户可以使用相应的导航接收器120来导航或用于确定相应导航接收器的当前位置，用户的当前位置或连接到、耦合到相应的导航接收器或以其他方式具有与相应的导航接收器的位置相同的位置的物体的当前位置。为了执行导航和/或位置确定操作，相应的导航接收器接收来自全球导航卫星110-1至110-n的子集的信号(即，该子集包括在卫星导航接收器120的视野内的全球导航卫星)。导航接收器120然后根据该信号生成卫星导航测量值，并根据卫星导航测量值计算导航接收器120的状态。在一些实施例中，导航接收器的状态包括卫星导航接收器的位置(例如，X、Y和Z，或位置的纬度、经度和天顶分量)，卫星导航接收器的速度，以及时间。下面参考图2更详细地描述相应的导航接收器120。

载波信号由在已知位置(例如，测量位置)处的参考站点140-1至140-M(下文统称为参考接收器140)接收。参考站点包括GNSS接收器，其接收来自全球导航卫星110-1至110-n的信号。在任何时候，每个参考站点中的GNSS接收器仅接收来自在该接收器的天线的视野内的全球导航卫星110的信号。参考接收器140生成从全球导航卫星110-1至110-n接收的信号的测量值，并将这些测量值提供给卫星校正值生成系统130。为了执行这些操作，每个参考接收器140接收来自全球导航卫星110-1至110-n的子集的信号(即，全球导航卫星110-1至110-n的在每个参考接收器140的视野内的子集)并且基于该信号生成卫星导航测量值。在一些实施例中，参考接收器140经由通信网络150将卫星导航测量值发送到卫星校正值生成系统130。在一些实施例中，通信网络150包括通信网络的组合，该通信网络可选地包括有线和无线网络。下面参考图2更详细地描述参考接收器140。

在一些实施例中，卫星校正值生成系统130处理从参考接收器140接收的卫星导航测量值以确定全球导航卫星110-1至110-n的状态。在一些实施例中，全球导航卫星的状态包括全球导航卫星110-1至110-n中的每一个的位置(例如，X，Y和Z)、全球导航卫星110-1至110-n中的每一个的速度、卫星偏差和时间(此处称为卫星时钟)。卫星校正值生成系统130然后生成校正值信号132(有时称为辅助信号)，该校正值信号132校正全球导航卫星110-1至110N的轨道偏航。注意全球导航卫星110-1至110-n的预测轨道和时钟的误差在本说明书中称为轨道偏航。卫星校正值生成系统130经由通信网络152将校正值信号132发送到导航接收器120和参考接收器140。通信网络152通常包括将校正值信号132发送到导航接收器120和参考接收器140的一个或多个通信卫星160-1到160-P。在一些实施例中，网络150和152至少部分地重叠，并且在一些实施例中，至少一些参考接收器和/或导航接收器经由网络150接收校正值信号132。卫星校正值生成系统130在下面参考图3A-3C和4-6更详细地描述。

通信网络150通常可以包括能够将计算节点耦合在一起的任何类型的有线或无线通信信道或网络。这包括但不限于局域网、广域网或这些网络的组合。在一些实施例中，通信网络150包括因特网。

存在两种类型的GPS测量值(即，卫星导航测量值)，这两种类型的GPS测量值通常是伪距测量值(也称为代码测量值)(例如，通过卫星导航接收器120和参考站点140测得的)和载波相位测量值。代码测量值是无偏的，但是在米级精度，而载波相位测量值具有厘米级精度，但带有未知的整数个载波相位周期的偏差。该未知的整数个载波相位周期称为载波相位模糊度。用于确定相应卫星导航接收器120的状态的操作和用于基于这些卫星导航测量值确定全球导航卫星110-1至110-n的状态的操作在本领域中是众所周知的。因此，在本说明书中没有提供这些操作的详细说明。

图2是示出根据一些实施例的相应的导航接收器120的框图。该框图还示出了相应的参考接收器140。导航接收器120通常包括一个或多个处理单元(CPU)202，一个或多个网络或其他通信接口204，存储器210，以及用于互连这些组件的一个或多个通信总线209。通信总线209可以包括互连和控制系统组件之间的通信的电路(有时称为芯片组)。导航接收器120可选地包括用户界面205，用户界面205包括显示设备206(其可选地包括触摸屏)和一个或多个输入设备208(例如，键盘、鼠标、触摸板、小键盘等中的一个或多个)。导航接收器120还包括一个或多个GNSS天线260，其被配置为接收由全球导航卫星110-1至110-n的在GNSS天线260的视野内的子集传输的信号；以及卫星信号接收器262，其通常包括模拟信号处理电路和数字信号处理器，以确定从在天线260的视野内的全球导航卫星的GNSS卫星接收的信号的代码测量值和相位测量值。

导航接收器120还接收多个卫星的卫星校正值信息。通常由与GNSS卫星110不同的一个或多个卫星160(图1)广播该校正值信息，并且在一些实施例中，导航接收器120使用与用于接收卫星导航信号的天线260和接收器262不同的天线264和信号接收器266(参见图2)接收卫星校正值信息。然而，在一些实施例中，相同的天线和接收器用于接收卫星导航信号和卫星校正值信息。

存储器210包括高速随机存取存储器，例如DRAM、SRAM、DDR RAM或其他随机存取固态存储器装置；并且可以包括非易失性存储器，例如一个或多个磁盘存储装置、光盘存储装置、闪存装置或其他非易失性固态存储装置。存储器210可选地包括远离CPU 202定位的一个或多个存储装置。存储器210或者可选地存储器210内的非易失性存储器装置包括非暂时性计算机可读存储介质。在一些实施例中，存储器210或存储器210的计算机可读存储介质存储以下程序、模块和数据结构或其子集：

●操作系统212，其包括用于处理各种基本系统服务和用于执行硬件相关任务的过程；

●通信模块214，用于经由一个或多个通信接口204和一个或多个通信网络(有线或无线)(例如因特网、其他广域网、局域网、城域网等)将导航接收器120连接到其他计算机系统。

●可选的用户界面模块216，其经由输入设备208从用户接收命令并生成在显示设备206上显示的用户界面；

●GNSS模块218，其经由一个或多个GNSS天线260和导航信号接收器262接收并处理来自全球导航卫星110-1至110-n的子集的信号；GNSS模块218通常包括卡尔曼滤波器模块220，其被配置为基于卫星导航测量值224并且也基于导航卫星校正值信息132估算导航接收器120的状态226，利用从在接收器的GNSS天线260的视野内的全球导航卫星110接收的信号获取该卫星导航测量值224。

●星历数据228，其包括由接收器120使用的用于预测全球导航卫星的轨道和时钟的参数的集合；和

●用于全球导航卫星110-1至110-n的校正值信息132(例如，从提供GNSS校正值信息的服务器(如图1中的卫星校正值生成系统130所示)接收的导航卫星校正值信息)；下面提供关于校正值信息132的更多信息，特别是卫星宽巷(wide lane，WL)偏差值、卫星窄巷(narrow lane，NL)偏差值、卫星轨道校正值、低延时时钟校正值和质量信息。

在一些实施例中，校正值信号132不仅包括对预测轨道(例如，轨道位置和速度)中的误差和卫星时钟的误差校正值，而且还包括校正以补偿对流层效应和电离层效应、卫星宽巷相位偏差和窄巷相位偏差的校正值。在每个相应的参考接收器140中，通信模块214包括指令142，该指令142用于经由一个或多个通信接口204和通信网络150将由相应的参考接收器140得到的测量值发送到卫星校正值生成系统130。参考站点140通常具有比导航接收器更结实的外壳，通常是建筑物或其他耐用结构，其持久地定位在已知位置。

上述定义的每个元素可以存储在前面提到的一个或多个存储装置中，并且对应于用于执行上述的功能的一组指令。该组指令可以由一个或多个处理器(例如，CPU 202)执行。上述定义的模块或程序(即，多组指令)不需要实现为单独的软件程序，过程或模块，因此这些模块的各种子集可以在各种实施例中组合或以其他方式重新布置。在一些实施例中，存储器210可以存储模块的子集和上述定义的数据结构。此外，存储器210可以存储未描述的附加模块和上述定义的数据结构。

尽管图2示出了“卫星导航接收器”，但是图2更多地是作为卫星导航接收器中可能存在的各种特征的功能描述，而不是作为本文所述实施例的结构示意图。在实践中，并且如本领域普通技术人员所认识到的，可以单独示出的项目可以组合并且一些项目可以分离。

在一些实施例中，参考站点140-1至140-M中的每一个包括卫星导航接收器，其包括如关于图2所描述的组件和模块。

图3A是示出根据一些实施例的卫星校正值生成系统130的整体系统架构的框图。在一些实施例中，卫星校正值生成系统130包括一个或多个(通常是几个)预处理器系统300-A，轨道解析系统300-B，时钟解析系统300-C和低延时时钟解析系统300-D。这些系统中的每一个都具有对应的计算模块，这里称为预处理器模块320，轨道解析模块330，时钟解析模块340和低延迟时钟解析模块350。本文将参考图3A解释系统300的整体架构，并且参考图3B和3C解释系统300-A、300-B和300-C的某些总体或架构方面。下面参考图4-7提供系统300-A、300-B、300-C和300-D的操作的更详细说明。

预处理器系统300-A中的每一个从参考接收器140的子集接收卫星导航信号的“原始”测量值，其包括代码测量值(在下面提供的更详细解释中由符号P表示))和载波相位测量值(在下面提供的更详细的解释中由符号Φ表示)，并对这些测量值执行初始处理操作。特别地，每个预处理器系统300-A过滤所接收的卫星导航信号的测量值以消除或减少噪声数据的影响，从而生成“去噪的”或过滤的测量值。每个预处理器系统300-A还生成用于折射校正的宽巷(WL)信号的双差(double-difference，DD)导航解析值和单差(single-difference，SD)导航解析值(如下面更详细地解释的)，从而生成固定的宽巷DD模糊度和固定的SD宽巷模糊度。此外，预处理器系统300-A使用至少SD浮点宽巷模糊度共同确定用于n个卫星110-1至110-n中的每个卫星s的卫星宽巷偏差值

下面提供了如何确定和更新卫星宽巷偏差值的更详细说明。另外，应注意，术语“浮点”和“浮点的”在本文中可互换地用于表示尚未固定的模糊度。

轨道解析系统300-B以预定间隔(例如，每秒)从预处理器系统300-A接收来自每个参考站点的去噪的测量值、用于n个卫星110-1到110-n中的每个卫星s的固定宽巷模糊度和卫星宽巷偏差值

轨道解析系统300-B将来自预处理器系统300-A的所有站点的所有卫星宽巷偏差组合，并生成统一的全球宽巷偏差校正值的集合。如果在统一的宽巷偏差和用于相应的参考接收器的单独的宽巷偏差之间存在整数周期的宽巷偏差变化，则轨道系统300-B通过该整数周期调整用于该相应的参考接收器140(参考站点)的宽巷固定模糊度值。轨道解析系统300-B具有轨道解析模块330，其以第一固定间隔(例如300秒)处理所接收的测量值，以生成轨道校正值(例如，对卫星位置的校正值，该卫星位置由卫星广播的星历来表示，因此该校正值有时被称为对卫星广播的星历的校正值)，该轨道校正值被提供给时钟解析系统300-C。下面提供轨道解析系统300-B的更详细说明。

时钟解析系统300-C从轨道解析系统300-B接收轨道校正值，并从预处理器系统300-A接收去噪的测量值，用于n个卫星110-1到110-n中的每个卫星s的固定宽巷模糊度和卫星宽巷偏差值

类似于轨道解析系统300-B，时钟解析系统300-C将来自预处理器系统300-A的所有站点的所有卫星宽巷偏差组合，并生成统一的全球宽巷偏差校正值的集合。如果在统一的宽巷偏差和用于相应的参考接收器的单独的宽巷偏差之间存在整数周期的宽巷偏差变化，则时钟解析系统300-C通过该整数周期调整用于该相应的参考接收器140(参考站点)的宽巷固定模糊度值。对于相应的参考接收器的偏差。时钟解析系统300-C具有时钟解析模块302-C，其以第二固定间隔(例如30秒或60秒)处理所接收的测量值，轨道校正值和宽巷模糊度，以生成时钟校正值(例如，对卫星广播的时钟的校正值)，该时钟校正值被提供给低延迟时钟解析系统300-D。另外，时钟解析模块302-C还生成用于折射校正的窄巷(NL)信号的双差导航解析值(DD)和单差(SD)导航解析值(如下面更详细地解释的)，从而生成固定的DD窄巷模糊度和固定的SD窄巷模糊度。此外，时钟解析模块302-C使用至少SD浮点窄巷模糊度确定用于n个卫星110-1至110-n中的每个卫星s的卫星窄巷偏差值/>

下面提供时钟解析系统300-C的更详细说明，包括如何确定和更新卫星窄巷偏差值。

最后，低延迟时钟解析系统300-D从预处理器系统300-A接收用于n个卫星110-1至110-n中的每个卫星s的去噪的载波相位测量值，并处理那些载波相位测量值以生成从预处理器系统300-A的一个时期到另一个时期(例如，以一秒的间隔)的估算的卫星时钟变化。卫星时钟变化与由时钟解析系统300-C生成的时钟校正值(有时称为时钟解析值或慢时钟解析值)整合，以便以预定间隔为每个卫星生成更新的时钟校正值(例如，新的、更新的时钟校正值每秒生成一次)。在一些实施例中，低延时时钟解析系统300-D还接收由其他系统300-A，300-B和300-C生成的卫星校正值信息，并为n个卫星生成多组导航卫星校正值，并用于通过网络152(图1)将导航卫星校正值传输到导航接收器，并且用于确定导航接收器的位置。

图3B是根据一些实施例的卫星校正值处理系统300的框图，其对应于图3A中的系统300-A，300-B，300-C或300-D中的任何一个。系统300通常包括一个或多个处理单元(CPU)302，一个或多个网络或其他通信接口304，存储器310，以及用于互连这些组件的一个或多个通信总线309。通信接口304可选地包括到一个或多个发送器360(有时称为校正值信息发送器)的接口，以用于将校正值信息(例如，轨道校正值，时间校正值，卫星偏差值等)发送到一个或多个通信卫星160，一个或多个通信卫星160又将校正值信号132发送到卫星导航接收器120和参考接收器140。卫星校正值处理系统300可选地包括一个或多个发送器(未示出)，以用于将校正值信息发送到一个或多个通信个卫星160。通信总线309可以包括互连和控制系统组件之间的通信的电路(有时称为芯片组)。系统300可选地包括(但通常不包括)用户界面305，用户界面305包括显示设备306(其可选地包括触摸屏)和一个或多个输入设备308(例如，键盘，鼠标，触摸板，键盘等中的一个或多个)。

存储器310包括高速随机存取存储器，例如DRAM、SRAM、DDR RAM或其他随机存取固态存储器装置；并且可以包括非易失性存储器，例如一个或多个磁盘存储装置、光盘存储装置、闪存装置或其他非易失性固态存储装置。存储器310可选地包括远离CPU302定位的一个或多个存储装置。存储器310或者可选地存储器310内的非易失性存储器装置包括非暂时性计算机可读存储介质。在一些实施例中，存储器310或存储器310的计算机可读存储介质存储以下程序、模块和数据结构或其子集：

●操作系统312，其包括用于处理各种基本系统服务和用于执行硬件相关任务的过程；

●通信模块314，用于经由一个或多个通信接口304和一个或多个通信网络(有线或无线)(例如因特网，其他广域网，本地区域网络，城域网等)将系统300连接到其他计算机系统，和

●以下模块中的至少一个：预处理器模块320，轨道解析模块330，时钟解析模块340或低延迟时钟解析模块350。

预处理器模块320，轨道解析模块330和时钟解析模块340中的每一个包括对应的零差(ZD)滤波器322、332和342，其是卡尔曼滤波器，该滤波器用于更新无差别的(并且因此，称为，零差)模糊度状态变量估算值，卫星宽巷偏差和窄巷偏差，以及卡尔曼滤波器的其他状态变量。预处理器模块320接收并至少临时存储卫星导航信号测量值324，并且具有参考站点(也称为参考接收器)位置326的数据库，该参考站点位置是参考站点的高精度已知的测量位置(例如，已知具有厘米精度)。

测量值按站点顺序(步进式地)被处理。子模块328中的宽巷双差模糊度和宽巷单差模糊度的整数约束用于生成宽巷导航解析值，该宽巷导航解析值包括宽巷卫星偏差、DD宽巷固定整周模糊度值和SD宽巷固定整周模糊度值。卫星宽巷偏差估算模块329根据由宽巷双差子模块或宽巷单差子模块328确定的单差宽巷浮点模糊度的分数部分确定n个卫星中的每个卫星s的卫星宽巷偏差值

轨道解析模块330，其主要目的是确定轨道校正值，使用窄巷双差子模块和窄巷单差子模块334处理折射校正的代码测量值和载波相位测量值，以解析窄巷双差模糊度和窄巷单差模糊度。可选地，轨道解析模块330包括卫星窄巷偏差估算模块336，其确定n个卫星中的每个卫星s的卫星窄巷偏差值

这有利于窄巷单差模糊度的解析。轨道解析ZD卡尔曼滤波器332具有状态变量，其包括卫星状态(例如，位置，速度，时钟，时钟速率，太阳辐射参数，偏航偏差，卫星窄巷偏差值/>

等)，参考站点状态(例如，接收器时钟，对流层偏差和梯度，模糊度值等)和一些常见状态(例如，地球自转参数)。由固定双差整周模糊度值和固定单差整周模糊度值约束的轨道解析ZD卡尔曼滤波器332更新卫星位置，从而生成卫星的轨道校正值。由于计算的复杂性，为了生成精确的轨道校正值，轨道解析模块330通常在相对长的时间段(例如五分钟)内整合其输入，但仍然以相对较快的更新速度(例如每秒一次)生成(即，预测)新的轨道校正值。

时钟解析模块340还包括窄巷双差子模块和窄巷单差子模块344，以解析窄巷双差模糊度和窄巷单差模糊度，但在这种情况下，这些解析考虑了通过轨道解析模块330确定的轨道校正值。时钟解析模块340还包括卫星窄巷偏差估算模块346，其确定n个卫星中的每个卫星s的卫星窄巷偏差值

由卫星窄巷偏差估算模块346生成的卫星窄巷偏差值考虑了由轨道解析模块330确定的轨道校正值。时钟解析ZD卡尔曼滤波器342具有包括卫星状态的状态变量(这些卫星状态例如是，时钟，时钟速率，偏航偏差，卫星窄巷偏差值/>

等)，和参考站点状态(例如，接收器时钟，对流层偏差和梯度，模糊度等)。由固定双差整周模糊度值和固定单差整周模糊度值约束的时钟解析ZD卡尔曼滤波器342更新卫星时钟，从而生成用于卫星的时钟校正值。由于计算的复杂性，并且为了生成准确的时间校正值，时钟解析模块340通常在适当长的时间段(例如30到60秒)内对其输入进行整合，从而以适中的更新速率(例如，每30至60秒一次)生成新的时钟校正值(以及更新的卫星窄巷偏差值)。

低延时时钟解析模块350包括增量时钟滤波器(delta clock filter)352，其从预处理器系统300-A接收用于n个卫星110-1至110-n中的每个卫星s的去噪的载波相位测量值，以及处理那些载波相位测量值以在预定间隔(例如，一秒间隔)生成估算的卫星时钟变化。在一些实施例中，低延时时钟解析模块350将卫星时钟变化与由时钟解析模块340生成的时钟校正值(该时钟校正值有时称为时钟解析值或慢时钟解析值)进行整合，以便以预定间隔或预定速率为每个卫星生成更新的时钟校正值(例如，新的、更新的时钟校正值每秒生成一次)。在一些实施例中，低延时时钟解析系统300-D还包括校正值更新和输出模块354，其接收由模块320、330和340生成的卫星校正值信息，并为n个卫星生成多组导航卫星校正值，并用于通过网络152(图1)将导航卫星校正值传输到导航接收器，并且用于确定导航接收器的位置。

图3C是根据一些实施例的图3B中所示的预处理器320，轨道解析模块、330和时钟解析模块340的框图。这些模块中的每一个包括零差卡尔曼滤波器362，其生成并更新零差模糊度状态和其他状态变量(下面更详细地描述)；双差模糊度解析引擎370；卫星偏差估算模块380以及单差模糊度解析引擎390。应注意，在预处理器模块320中，被解析的模糊度和被确定的卫星偏差值是宽巷模糊度和宽巷卫星偏差值，而在轨道解析模块330和时钟解析模块340，被解析的模糊度和被确定的卫星偏差值是窄巷模糊度和窄巷卫星偏差值。

双差模糊度解析引擎370基于从零差卡尔曼滤波器362接收的模糊度状态变量估算值确定双差模糊度的集合，并根据预定标准确定哪一个双差模糊度是准备用于解析，并执行基于网络的模糊度解析过程，该过程确定双差固定模糊度值。

应注意，由于卫星在轨道上飞行，因此每个参考站点与视野中的卫星之间的距离不断变化。结果，ZD滤波器362输出的模糊度状态在每个测量时期(例如，每秒一次)被更新，并且双差固定模糊度值也在每个时期被更新。因此，双差固定模糊值(每个双差固定模糊值基于四个浮点模糊度的组合)是“固定的”，因为它们具有整数值或整数属性，但是四个浮点模糊度由于缓慢变化的接收器相位偏差而不是恒定的，而是以模块330、340或350的更新速率或时期速率更新。如下面更详细地解释的，各个模块各自具有其自己的时期速率(epochrate)。类似地，由单差模糊度解析引擎390生成的单差固定模糊度值在每个时期更新。此外，由于卫星沿着它们各自的轨道移动，随着在各个参考站点的视野内的一组卫星发生变化，在一些实施例中，下面讨论的SD数据被更新，并且根据需要，新的卫星偏差估算值被生成并提供给ZD滤波器362。因此，由每个模块执行的计算过程是动态过程，其中每个模块330、340、350的ZD卡尔曼滤波器362生成的ZD卡尔曼滤波器状态每个时期更新一次，外部“过滤器”或“引擎”370、380和390也生成更新的解析值以支持ZD卡尔曼滤波器362的操作。

一旦已经解析了足够量的双差模糊度(例如，至少一半)(即，已经确定了固定的DD模糊度)，则调用卫星偏差估算模块380以确定初始卫星偏差值。使用下面更详细描述的过程，固定的DD模糊度用于估算(即，确定)每个卫星的初始卫星偏差值。一旦估算了每颗卫星的初始卫星偏差值，就可以将卫星偏差值与浮点DD模糊度分开，这有助于在后续计算(由卫星校正值生成系统130和由导航接收器120执行的计算)中解析双差模糊度。此外，一旦初始卫星偏差值已经由卫星偏差估算模块380确定，则初始卫星偏差值由ZD滤波器362以预定速率(该预定速率根据实施方式是例如每个时期一次或每P个时期一次，其中P是一个大于一的整数)更新。如果针对给定卫星准备好SD固定，则应用SD解析引擎390中的单差模糊度约束来改进该卫星的ZD滤波器362中的卫星偏差值和其他状态估算值。在一些实施例中，卫星宽巷偏差值以每分钟一次的速率(即，以预处理器模块320的更新速率)更新，并且卫星窄巷偏差值以每30秒一次的速率(即，以时钟解析模块340的更新速率)更新，但是在其他实施例中可以使用其他更新速率。卫星偏差估算模块380在下面进一步详细讨论。

在一些实施例中，在卫星偏差估算模块380已经生成初始卫星偏差值的集合时(该初始卫星偏差值的集合满足预定义约束(387)并且根据需要已经被调整(388)以将卫星偏差值保持在预定义的值范围内)，调用单差模糊度解析引擎390。

单差模糊度解析引擎390基于从零差卡尔曼滤波器362接收的模糊度状态变量估算值确定单差模糊度的集合，该单差模糊度的集合又基于由双差模糊度解析引擎370确定的固定双差模糊度而被调整。使用所确定的单差模糊度的集合，单差模糊度解析引擎390根据预定标准确定该单差模糊度的集合中的哪一个准备用于进行解析，并执行基于网络的模糊度解析过程，该解析过程确定单差固定模糊度值。注意，一旦确定了初始单差固定模糊度值的集合并将其提供给ZD滤波器362，单差模糊度解析引擎390就根据从ZD滤波器362接收的零差模糊度状态的变化更新该单差固定模糊度值的集合。

符号

在解释中，使用以下标记和符号约定。

一般符号

P是从卫星到接收器的以米为单位的代码测量值；

Φ是从卫星到接收器的以周期为单位的相位测量值；

B是由于卫星硬件延迟和接收器相关的延迟而引起的代码偏差；

b是相位偏差，由于卫星硬件延迟、接收器相关延迟和未建模卫星相位转绕误差；

b_IFB是线性频间代码偏差，仅适用于频分多址(FDMA)信号，例如GLONASS；

N是整周模糊度；

f是GNSS载波信号频率；

λ是GNSS载波信号波长；

频率符号

下标表示与数量相关的适用频率如下：

[]_L1是指L1频率；

指L2频率；

[]_WL指宽巷，L1-L2；

[]_NL指窄巷，L1+L2。

接收器符号

包括小写字母r的下标表示与特定接收器(例如，参考接收器)相关联的量，如下：

指接收器r₁，

指接收器r₂。

卫星符号

包括小写字母s的上标表示与特定卫星相关联的量，如下：

指卫星S₁；

指卫星S₂。

差值符号

指接收器r₁和r₂之间的单差；

指卫星S₁和S₂之间的单差；

指接收器r₁和r₂和卫星S₁和S₂之间的双差。

模糊度符号

模糊度标量或矢量形式符号如下

指浮点模糊度(有时称为浮点的模糊度)；

指浮点模糊度的分数部分；

指浮点模糊度的四舍五入的整整部分；

N指固定整周模糊度。

模糊度通常以矢量形式组织。模糊度矢量符号形式如下：

指浮点模糊度矢量/>

其中/>

是第j个浮点模糊度元素，/>

N_fixed指固定整周模糊度矢量N_fixed＝{N₁，...，N_j，...，N_n}，其中N_j是第j个固定整周模糊度元素，

指的是第i个整周模糊度候选矢量，在模糊度搜索过程期间进行各个模糊度候选矢量试验，

指的是其中第j个模糊度元素或更多个/>

被去除的部分浮点模糊度矢量。例如，当无法固定全部模糊度矢量时，通过删除一些模糊度元素来尝试部分固定(partialfix)。

GLONASS频间偏差(IFB)

由GLONASS卫星发送的所有信号都是从两个基本频率导出的，用于L1频段的1602MHz，用于L2频段的1246MHz。每个GLONASS卫星发送第一卫星导航信号和第二卫星导航信号，该第一卫星导航信号具有L1频段中的中心频率

该第二卫星导航信号具有L2频段中的中心频率

其中，n^s是分配给卫星s的频率通道数，其中分配给每个卫星的频率通道数具有-7和+6之间的整数值，包括端值。

假设代码测量值中的大部分GLONASS频间偏差(IFB)是相对于GLONASS卫星频率通道数的线性或正弦函数。线性模型近似为：

其中，k_r是用于参考接收器r的频间偏差系数。频间偏差根据接收器的不同而发送变化，并且也从一个选址(例如，天线和布线设置)到另一个选址而变化。应当注意，如果使用接收器之间的差分操作，则在具有不同制造商的接收器之间可能存在通道间相位偏差。然而，当参考接收器是均匀的时，可以忽略通道间相位偏差。回到频间偏差(IFB)的讨论，例如，对于从频率通道数为-7的卫星接收的信号的宽巷测量值，零差频间偏差可以大到0.7个周期，并且此外，对于从频率通道数为-7和6的两个卫星接收的信号之间的差分宽巷测量值，单差频间偏差可以大到1.3个周期。

原始测量值

基本的GNSS可观测量是GNSS卫星s和接收器r之间的代码测量值和载波相位测量值：

/>

其中，I是电离层延迟误差；

ε是包括任何未建模的多路径等的测量值噪音。

代表通项方程式

其中，

是从接收器相位中心到卫星相位中心的几何距离；

τ_r是接收器时钟误差；

τ^s是卫星时钟误差；

是对流层效应；

δ_pcv/pco是由接收器相位中心偏移量和变化与卫星天线相位中心变化引起的天线相位延迟；

δ_pwu是由卫星和接收器天线之间的相对取向改变而引起的相位转绕(phase windup)

δ_tides是潮汐效应，包括固体地球潮汐，海洋潮汐负荷，极地潮汐负荷等；

δ_rel是卫星时钟上的相对论效应；和

δ_shapiro是信号传播的相对论效应，即夏皮罗延迟(Shapiro delay)

通过求解所谓的光时间方程，例如下面所示的方程，获得卫星-接收器几何距离ρ。该方程式包含信号传播期间的卫星运动效应和接收器时钟偏差引起的接收时间偏移量。卫星位置以惯性坐标(ECI)表示，基站位置以地球中心地球固定(ECEF)坐标表示。

ρ＝|r^s(t-τ_r-ρ/c)+δ_apcs-U(t-dt)^T(r_r+δ_sdisp)| (6)

其中，r^s(t)是ECI坐标中的卫星s的位置；

r_r是ECEF坐标中的参考接收器站点r的位置；

U(t)是ECI到ECEF的变换矩阵；

δ_apcs是相位中心与质量中心之间的卫星天线偏移量；

δ_sdisp是站点位移，包括固体地球潮汐，海洋潮汐负荷等。

可以使用矩阵U(t)在ECI和ECEF之间变换坐标，其可以表示如下：

U(t)＝R_y(-x_p )R_x(-y_p )R_z(GAST)N(t)P(t) (7)

GAST＝GMST+Δψcosε (8)

GMST＝GMST(O^hUT1)+r(t_UTC+(UT1-UTC)) (9)

其中，

R_y，R_x，R_z是围绕x/y/z轴的坐标旋转矩阵；

x_p，y_p是极性运动偏移量；

GAST是格林威治表观恒星时间；

GMST是格林威治标准恒星时间；

N(t)，P(t)是章动(nutation)和岁差(precession)矩阵；

Δψ，ε是以经度和倾斜度为单位的章动；

r是通用时间与恒星时间的比率；

UT1-UTC是地球自转角偏移量。

宽巷测量值/>

为了使卫星校正值生成系统130提供全局差分校正值，需要在跨参考站点的全球网络上解析模糊度。模糊度解析通常分为两个步骤。首先解析宽巷模糊度，然后是窄巷模糊度解析。

线性组合/>

具有两个频率的卫星导航信号的代码测量值和相位测量值的预定义线性组合，可用于宽巷模糊度解析。给定来自两个频率的代码测量值和相位测量值，例如，用于GPS的L1和L2，或用于GLONASS的G1和G2，/>

线性组合L_WL可以如下形成。

通过扩展导航卫星校正值方程，可以取消几何范围相关项D和相位转绕项，如方程式所示：

其中，

是宽巷频间偏差，其仅适用于FDMA载波信号，例如GLONASS卫星信号；在GPS，GALILEO，BEIDOU和QZSS卫星信号的情况下没有该项。

b_r，WL是接收器宽巷偏差(每个接收器和用于所有可见卫星的接收器丛群具有一个接收器宽巷偏差)，这是L1和L2接收器代码偏差和接收器载波相位偏差的宽巷组合，如下：

是卫星宽巷偏差(对于所有接收器的每个卫星具有一个卫星宽巷偏差)，这是L1和L2卫星代码偏差和卫星相位偏差的宽巷组合，卫星宽巷偏差和接收器宽巷偏差随时间的变化是不恒定的。

λ_WL是宽巷波长，对于GPS约为86.4cm，

是整数宽巷模糊度

根据方程式(3)，可以将宽巷频间偏差

建模为

其中，k_r，WL是GLONASS宽巷频间偏差线性频率系数，并对每个接收器和站点都是唯一的。

方程式11可以重写为

对于FDMA GLONASS卫星丛集(statellite constellation)，需要针对每个接收器估算该附加的宽巷频间偏差线性频率系数。

为简单起见，缩写WL在本文中有时将用于表示宽巷测量值，模糊度等，并且

线性组合在本文中将简称为宽巷测量值。GLONASS宽巷频间偏差线性频率系数将简称为频间偏差系数。

折射校正窄巷测量值

形成折射校正(RC)测量值以消除一阶电离层效应。RC代码测量值如下所示形成，其具有米级精度但是无偏。

如下所示形成RC载波相位测量值，其具有厘米级精度但是以模糊度项

来偏差。

其中，

B_r，NL是接收器r的窄巷代码偏差(每个接收器和用于所有可见卫星的接收器丛群具有一个接收器r的窄巷代码偏差)，其是L1接收器代码偏差和L2接收器代码偏差的RC组合。B_r，NL被集中到接收器时钟并被一起估算作为接收器时钟的冗余参数。在一些实施例中，为简单起见，可以忽略方程式(18)中的偏差B_r，NL。

是卫星s的窄巷代码偏差(用于所有接收器的每个卫星具有一个卫星s的窄巷代码偏差)，这是L1卫星代码偏差和L2卫星代码偏差的RC组合。/>

被集中到卫星时钟并被一起估算作为卫星时钟校正值。在一些实施例中，为简单起见，可以忽略方程式(18)中的偏差/>

b_r，NL是接收器r的窄巷相位偏差(每个接收器和用于所有可见卫星的接收器丛集具有一个接收器r的窄巷相位偏差)，其是L1接收器相位偏差和L2接收器相位偏差的RC组合。如果B_r，NL被集中到模糊度偏差中，可以忽略方程式(19)中的偏差b_r，NL，但是结果个别模糊度没有整数值(有时表示为“不再具有整数属性”)。但是，卫星之间的单差模糊度仍然作为一个整数(有时表示为仍具有整数属性)。

是卫星s的窄巷相位偏差(用于所有接收器的每个卫星具有一个卫星s的窄巷相位偏差)，这是L1卫星相位偏差和L2卫星相位偏差的RC组合。卫星窄巷偏差和接收器窄巷偏差随时间的变化是不恒定的。卫星s窄巷偏差也代表基于代码的时钟和基于整数相位的时钟之间的差值的分数部分。如果将/>

其集中到卫星时钟中，则方程式(19)中的/>

变为差值/>

是RC载波相位模糊度项，如下表示：

λ_NL是窄巷波长，用于GPS的大约10.7cm，该窄巷波长远小于宽巷波长λ_WL

RC载波相位模糊度项

可以进一步分为两个整周模糊度项。存在三种等效组合形式，如方程式(22)所示：1)整数WL模糊度/>

和整数NL模糊度/>

的组合，其中

2)整数WL模糊度/>

和整数L1载波相模糊度/>

的组合；3)整数WL模糊度/>

和整数L2载波相模糊度/>

的组合：

在一些实施例中，使用以上所示的第三组合。使用该形式，需要解析宽巷模糊度整数

和L2载波相位模糊度整数/>

以便从RC载波相位测量值中去除偏差项。只要从RC相位测量值中去除偏差项，就可以使用高精度载波相位测量值来提供厘米级定位。

窄巷(NL)波长远小于宽巷(WL)波长。在GPS的情况下，窄巷波长约为10.7厘米，而宽巷波长约为86.4厘米。因此，与

相比，GPS宽巷模糊度/>

可以很容易地解析。此外，为了恢复L1和L2模糊度/>

和/>

的整数属性(参见方程式22中的模糊度项)，首先解析宽巷模糊度整数/>

因为GPS宽巷模糊度比窄巷模糊度更容易解析。

当已经解析了宽巷模糊度整数

使用方程式(22)中所示的模糊度组合形式，用于折射校正的窄巷测量值的方程式(19)可以被重写为：

为简单起见，缩写NL在本文中有时用于表示窄巷测量值，模糊度等。由于形成RC测量值以解析窄巷模糊度，因此RC测量值有时在本文中称为窄巷测量值。由于L2载波相位模糊度

周期是以窄巷波长为单位测量的，因此L2模糊度/>

有时被称为窄巷模糊度。应当注意，如果将接收器载波相位偏差b_r，NL集中到模糊度项中以减少要解析的估算参数的数量，则无差异(有时在本文中称为零差)模糊度不是整数。但是，单差模糊度仍然可以估算为整数。

差分宽巷模糊度和窄巷模糊度

差分模糊度对于确定导航解析值是有用的，因为当使用这种差分模糊度时取消接收器偏差项和/或卫星偏差项。差分模糊度有两种主要形式：单差(SD)和双差(DD)模糊度。

单差宽巷模糊度和单差窄巷模糊度

在来自由相同的接收器r跟踪的相同卫星丛集的卫星对s₁和s₂之间形成测量值的差值的情况下，在形成差值时移除接收器偏差的通项部分。单差(SD)宽巷测量值可以建模为：

SD窄巷测量值可以建模为：

在跟踪相同卫星的接收器对r₁和r₂之间形成SD测量值的情况下，可以移除卫星偏差b^s的通项部分。

双差宽巷模糊度和窄巷模糊度

通过在卫星对s1和s2以及接收器对r1和r2之间形成双差(DD)测量值，当被处理的卫星信号是GLONASS宽巷信号时，剩下的项是DD整周模糊度项和频间代码偏差。DD操作取消了接收器偏差项和卫星偏差项，但不取消频间偏差项。DD宽巷测量值可以建模为：

DD窄巷测量值可以建模为：

最小二乘模糊度去相关调整方法(LAMBDA，Least-squares ambiguity DecorrelationAdjustment method)

最小二乘模糊度去相关调整方法(LAMBDA)是用于搜索载波相位模糊度整数值的常用技术。LAMBDA方法的输入是：

浮点模糊度估算值的集合

和

其相关的方差协方差

用于第i个整周模糊度候选的集合的模糊度二次形式R被定义为：

其中，

浮点模糊度的集合是n乘1矢量，n是浮点模糊度的集合的矢量大小，每个模糊度元素是实数，

是/>

的方差协方差矩阵，其为n×n矩阵，

是第i个最佳整周模糊度候选的集合，其是n乘1矢量，每个模糊度元素是整数，/>

R_i是

的模糊度二次形式，其是标量值。

所有整周模糊度候选的集合

根据R_i按从最小到最大的顺序排序。因此，/>

具有最小的二次形式R_i。如下面条件(29)所示，最小二次形式R₁和第二最小二次形式R₂二者之间的比率被用作一个标准，以确定是否接受模糊度整数值的最佳候选的集合。

R₂/R₁＞c (29)

其中，c是经验阈值，其值取决于模糊度的数量和最大可接受的故障率，以及其他因素。

如果满足条件(29)，则将

视为已解析的模糊度整数的集合N。

部分LAMBDA搜索

如果不满足条件(29)，例如因为R₁显著大于通常预期的值，则这表明一个或多个整周模糊度候选的集合可能显著偏离整数数字。在一些实施例中，在这种情况下，使用部分固定(partial fix)程序。如下面更详细描述的，在可以解析部分模糊度值的集合之前，识别并去除一个或多个有问题/偏离的模糊度元素。得到的部分子集将具有更小的R和更大的比率R₂/R₁。部分搜索是迭代处理，其重复直到部分模糊度矢量被解析(例如，通过满足条件(29))，或者针对当前时期的搜索失败并且在下一个时期中恢复搜索。

预处理器ZD卡尔曼滤波器

预处理器模块320的ZD卡尔曼滤波器322将用于每个卫星的上述的

线性组合/>

作为由ZD卡尔曼滤波器322滤波的零差测量值。在一些实施例中。对于该ZD卡尔曼滤波器322，/>

线性组合被建模为：

在一些实施例中，预处理器ZD卡尔曼滤波器状态变量是：

●每个可见卫星和站点对的一个宽巷整周模糊度N_WL，以及每个接收器的一个接收器宽巷偏差b_r，WL，它们被组合为一个状态变量作为ZD浮点WL模糊度

它的灵敏度系数是λ_WL

●每个卫星的一个卫星宽巷偏差

其灵敏度系数为1。

●每个被跟踪的站点的一个GLONASS IFB(频间偏差)宽巷系数，k_r，WL。该状态变量仅存在于卫星信号是GLONASS卫星信号的实施例中。其灵敏度系数是卫星频率通道数n^s。

宽巷模糊度最初以DD形式和SD形式由预处理器模块320解析。在这些形式中，接收器WL偏差b_r，WL被取消，这减少了要解析的参数的数量。在初始宽巷卫星偏差被估算或单差模糊度被固定之前，SD浮点模糊度包含接收器宽巷偏差和卫星宽巷偏差。因此，这种组合的浮点WL模糊度项

实质上是SD宽巷模糊度/>

加卫星SD宽巷偏差/>

这就是为什么需要初始偏差估算值来固定SD宽巷模糊度的原因。/>

DD宽巷模糊度

实际上是DD宽巷模糊度/>

为了使计算有效，每个参考接收器站点的ZD

测量值在诸如60秒的间隔上被平均，当存在周期滑动时具有众所周知的附加处理。对于每个间隔，在ZD卡尔曼滤波器322中逐个站点地处理平均的ZD/>

测量值。

在一些实施例中，相同的卫星校正值处理系统处理来自多于一个GNSS丛集中的多个卫星的信号(例如，来自以下GNSS丛集中的两个或更多个的卫星：GPS，GLONASS，GALILEO，BEIDOU和QZSS)，并且在这样的实施例中，卫星校正值生成系统130对于正在处理信号的每个GNSS丛集使用单独的宽巷滤波器。注意，导航接收器不使用参考接收器偏差来确定它们的位置。因此，为了减小滤波器尺寸和计算复杂度，不明确地估算参考接收器宽巷偏差，而是将其组合到ZD浮点模糊度状态中。假设对于每个参考接收器而言可变的实际ZD浮点模糊度状态变量是ZD整周模糊度和接收器偏差的总和，则接收器偏差方差协方差动态更新被包括如下：

其中，q是处理噪音，Δt_n-1，n是时间t_n-1和t_n之间的时间间隔。

卫星宽巷偏差和频间偏差方差协方差动态更新表示如下：

轨道解析ZD卡尔曼滤波器

轨道解析模块330以固定间隔(例如300秒)处理测量值。该处理结果是估算的卫星位置和速度，或者等价地，对先前建立的(例如，公布的)卫星位置和速度的校正值，该处理结果被提供给时钟解析模块340。

轨道解析使用上述方程式18-19中的折射校正码测量值和载波相位测量值。折射校正的代码测量值可以建模为：

折射校正的载波相位测量值可以建模为：

其中，

是卫星真实范围，其可以进一步建模，如下所述。要估算卫星轨道位置

速度和其他参数，例如太阳辐射压力，参考站点坐标是[x_r y_r z_r]，其被预先测量为已知坐标或估算为未知参数。

是接收器时钟和偏差项，它是接收器时钟误差τ_r和接收器代码偏差B_r，NL的组合：

用于GLONASS卫星信号处理的接收器时钟和偏差项进一步建模为：

其中，

是GPS和GLONASS之间的接收器时钟和偏差项的差值。

是卫星时钟和偏差项，它是卫星时钟误差τ^s和卫星代码偏差/>

的组合：

是对流层延迟，分为干分量/>

和湿分量/>

可以准确地预先计算干分量

剩下的湿分量/>

可以进一步建模如下，其中Δ_dryM_wet是湿映射函数，e是仰角，α是方位角，所有这些都可以被计算：

在湿分量

的上述方程式中，有三个未知数需要解决：1)对流层天顶延迟湿分量Z_wet，2)南北方向的对流层湿分量水平梯度G_NS，3)东西方向的对流层湿分量水平梯度G_EW。

类似于预处理器模块320对宽巷测量值的处理，在轨道解析模块中，没有明确地估算参考接收器窄巷相位偏差，而是将其组合到窄巷浮点模糊度状态中。每个接收器的模糊度项和接收器窄巷相位偏差b_r，NL在RC浮点模糊度项中

组合为一个状态：

从方程式(22)可知，

是宽巷模糊度/>

和窄巷模糊度/>

的组合，并且如下：/>

在已经解析了宽巷模糊度的情况下，例如通过预处理器模块320，如通常由轨道解析模块330进行信号处理的情况，可以如下重写组合的RC浮点模糊度项/>

/>

在SD宽巷模糊度已经被解析的情况下，如通常由轨道解析模块330进行信号处理的情况，仅需要解决数量

此数量定义为修正的RC浮点模糊度项：

通过轨道解析模块320(图3B)的窄巷DD和SD模块332(或者等效地，由轨道解析模块的DD模糊度解析引擎370和单差模糊度解析引擎390(图3C))以DD和SD形式解析RC浮点模糊度，其中接收器NL偏差b_r，NL被取消。在估算初始卫星窄巷偏差之前，RC浮点模糊度包含接收器和卫星窄巷偏差。出于这个原因，需要初始的窄巷偏差估算值以便固定SD窄巷模糊度。因此，SD修正的RC浮点模糊度项

实质上是SD窄巷模糊度/>

加上卫星窄巷偏差/>

如下所示：

类似地，DD修正的RC浮点模糊度术语实质上是DD窄巷模糊度

如下所示：

注意，可以预先计算包括在代码相位测量值和载波相位测量值中的所有δ偏移量项(例如，参见上述的方程式4和5)，例如δ_pcv/pco、δ_pwu、δ_tide、δ_rel。

由轨道ZD卡尔曼滤波器332(图3B)实现的用于代码测量值的轨道解析方程可以写为：

由轨道ZD卡尔曼滤波器332(图3B)实现的用于载波相位测量值的轨道解析方程可以写为：

在已经解析了宽巷模糊度的情况下，例如通过预处理器模块320，如通常由轨道解析模块330进行信号处理的情况，根据方程式(45)，载波相位测量值可以建模为：

轨道解析ZD卡尔曼滤波器332变量中的状态变量是：

●卫星轨道位置

其灵敏度系数为

●卫星时钟和偏差项

其灵敏度系数为-1。

●接收器时钟和偏差项

其灵敏度系数为1，

●接收器相关的GLONASS偏差(相对于GPS接收器时钟)

Δτ_{r，GLN_GPS}，其仅用于GLONASS的情况，其灵敏度系数为1；它也可以估算为GLONASS系统信号处理的一个接收器时钟，

●对流层天顶延迟湿分量Z_wet，其灵敏度系数是湿分量M_wet的对流层延迟映射函数，

●南北方向的对流层水平梯度，灵敏度系数为

●东西方向的对流层水平梯度，灵敏度系数为

M_wetctg(e)sin(α) (54)

●RC浮点模糊度项

或者/>

对于已经解析了宽巷模糊度的情况，其灵敏度系数为λ_NL。

●卫星窄巷偏差

其灵敏度系数为-1。

在一些实施例中，GPS和GLONASS信号被集成在一个滤波器中，在这种情况下，对于公共的接收器相位偏差误差，浮点模糊度方差协方差矩阵更新如下：

卫星窄巷偏差方差也如下更新：

时钟解析ZD卡尔曼滤波器

时钟解析模块的ZD卡尔曼滤波器342使用与轨道解析模块的ZD卡尔曼滤波器332相同的测量值，并使用相同的更新方程，除了如下：

●时钟解析ZD卡尔曼滤波器342以与轨道解析ZD卡尔曼滤波器332不同的更新速率(例如，每30秒一次或每60秒一次的更新速率)运行，因为时钟校正值变化比轨道校正值更快；

●在时钟解析ZD卡尔曼滤波器342中，除了卫星轨道相关状态之外，所有状态变量保持与轨道解析模块的ZD卡尔曼滤波器332中的状态变量(如上所述)相同，该卫星轨道相关状态不被估算但是使用来自轨道解析模块的轨道估算结果。在时钟解析ZD卡尔曼滤波器342中，代码测量值被建模为：

并且，载波相位测量值被建模为：

在一些实施例中，时钟解析模块340输出完整的全球差值校正值的集合，包括卫星轨道校正值，卫星时钟校正值，卫星宽巷偏差，卫星窄巷偏差和质量信息。这些校正值和估算的对流层参数被发送到低延时时钟解析模块350。注意，这里讨论的偏差是卫星宽巷偏差和卫星窄巷偏差，而不是接收器偏差，除非特别讨论接收器偏差，因为导航接收器120不使用参考接收器140的接收器偏差来确定它们的位置，因此卫星校正值生成系统130不解析参考接收器140的接收器偏差。

卫星偏差和单差模糊度的确定

一旦DD模糊度已经在预处理器模块320，轨道解析模块330或时钟解析模块340中被固定，下一个任务是分别解析卫星偏差(WL和NL)和SD模糊度(WL和NL)。然而，对于任何个别的参考接收器，解析卫星偏差和SD模糊度都是“秩缺(rank deficiency)”问题，因为没有足够数量的独立方程式来解析卫星偏差和SD模糊度。为了消除秩缺，如本文所述，使用网络化解析来解析卫星偏差，并且作为该过程的一部分，确定“单差模糊度数据”。下文将描述单差模糊度数据及其在解析卫星偏差中的用途。

一旦用于大多数或所有卫星的DD模糊度被固定，则需要将一些对应的SD模糊度固定为整数值或初始整数值，以解决秩缺。这些最初固定单差模糊度值被定义为单差模糊度数据的集合

此处以方程式形式显示：

其中浮点模糊度SD对

被初始地固定为它们的四舍五入整数或其他任意确定的值(例如，向上或向下舍入值)：

…

其中，

的四舍五入整数值，并且/>

是浮点单差模糊度/>

的固定模糊度值。因此，单差模糊度数据是SD模糊度的初始整数固定值，随后确定的固定值基于单差模糊度数据。

注意，预处理器模块320形成用于宽巷模糊度的单差模糊度数据，而轨道解析模块330和时钟解析模块340各自形成用于窄巷模糊度的单差模糊度数据。因此，以下说明(以上说明是关于单差模糊度数据、模糊度的集群和卫星偏差值确定的)适用于预处理器模块320的宽巷测量值处理和轨道解析模块330和时钟解析模块340的窄巷测量值处理。

模糊度的集群

对于任何给定的固定DD模糊度

两个浮点SD模糊度能够如下形成：

其中

是ZD卡尔曼滤波器浮点模糊度状态变量估算值，而ZD卡尔曼滤波器是预处理器模块320，轨道解析模块330或时钟解析模块340的ZD卡尔曼滤波器，其载波相位测量值建模方程是方程式(30)、(51)或(58)。

这两个浮点SD模糊度

和/>

具有相同的模糊度分数部分和方差，如下面的方程式(63)所示，因为它们的相关DD模糊度/>

已经被固定为整数值：

其中，项

意味着浮点模糊度/>

的分数部分。

基于所有站点对中的卫星对s_i和s_j之间的固定DD模糊度，可以针对所有参考站点(这些所有参考站点具有在其参考站点的GNSS天线的视野内的卫星s_i和s_j并且满足方程式(63))形成单差模糊度的集合

此单差模糊度的集合定义为单差模糊度的集群/>

集群中的单差模糊度对的数量被定义为集群尺寸。应该注意，对于给定的卫星对s_i和s_j，可能存在若干个集群。具有最大集群尺寸的模糊度的集群被选择作为

单差模糊度数据的确定

图7是用于确定相应模块中的单差模糊度数据的过程700(在本文中也称为方法)的流程图。还参见图4A，408和图5A和5B，530/530B。对于所有可能的卫星对(例如，对于卫星s_i和s_j)，该卫星对是用于使集群包括在数据中的候选者，使用用于在所述两个卫星的视野内的所有参考站点的SD模糊度形成单差模糊度的集合

(702)。确定模糊度的集群的大小，选择具有最大尺寸的集群(704)。或者，如果模糊度的集群/>

已经固定(例如，在先前时期期间)，则选择该模糊度的集群作为该数据中的第一集群。在图8所示的例子中，表1中确定了所有卫星对之间的模糊度的集群的尺寸，表1示出了GPS模糊度的集群矩阵。使用最小生成树算法(706)将附加集群添加到数据，以形成单差模糊度数据/>

在此之后，测试该数据以确定其是否准备好用于确定卫星偏差值。

在一些实施例中，用于将集群添加到数据的最小生成树算法如下。从最大模糊度的集群

(例如图8的表1中的卫星对PRN20和PRN24，其集群尺寸为15)开始，或更一般地，从被选择作为模糊度数据列表中的第一个集群的集群开始(该集群的一个示例如图8中的表2所示)。鉴于该集群/>

中的所有SD模糊度具有完全相同的分数部分和方差，如方程式(63)所示，它相当于在集群内选择任何一个模糊度以被包含在数据中。因此，我们可以在此集群中选择任何一个SD模糊度/>

并将其固定到作为数据的初始元素的整数

中，其中r可以是第一个集群中的任何参考接收器：

使用下一个最大的集群

该数据每次被扩展一个附加的模糊度的集群，但是具有如下的约束：卫星s₂已经在单差模糊度数据/>

中并且s₃尚未在单差模糊度数据/>

中。例如，在图8的表1中，第二大集群被用于卫星对PRN15和PRN20，其集群尺寸为14.在包含第二集群/>

之后，在单差模糊度数据中，扩展的数据被表示为：

重复数据的扩展，直到不存在可以包括在数据中的其他卫星对。例如，在图8的表2中，总共有来自30颗卫星的29个单差模糊度数据。假设一个丛集的n个卫星，完全确定的单差模糊度数据具有n-1个集群：

检查数据的尺寸(708)。特别是，如果没有完全确定单差模糊度数据，即数据中的单差模糊度的集群的数量小于n-1，则根据需要，生成数据的过程在下一个时期和后续时期重新开始，直到数据中的单差模糊度的集群的数量等于n-1。

最初，如果合格的单差模糊度的集群的数量占丛集中的卫星数量的一半以上(或者对于每个丛集，如果正在为多于一个丛集确定卫星校正值信息)，则这是指示网络已准备好确定单差模糊度的集群的质量。否则，单差模糊度数据的形成在下一个时期(718)重新开始。对于未包含在模糊度数据列表中的任何卫星，单差模糊度宽巷或窄巷约束不应用于ZD滤波器。

在确定相同丛集中的大多数卫星的模糊度数据之后，每个时期重复检查数据中的用于特定卫星对的单差模糊度的集群的质量(710)。还参见图4A，428和图5A和5B，530/530B。在一些实施例中，如果与数据中的用于卫星对的单差模糊度的集群相对应的SD模糊度的数量例如不能满足预定标准，因为数量小于2，则用于该卫星对的单差模糊度的集群被重置(例如，从数据中移除)，并且在下一个时期(718)期间恢复形成单差模糊度数据的过程。如果模糊度数据的质量被验证并准备好被固定(714)，则数据列表中的每个单差模糊度对

被固定为预处理器模块中的整数SD宽巷模糊度，或者轨道解析模块或时钟解析模块中的窄巷模糊度(716)。还参见图4A，430，以及图5A和5B，532/532B。在一些实施例中，模糊度数据包括单差模糊度对的列表，其中每对单差模糊度包含两个卫星。模糊度数据列表中包含的所有卫星都将标记为SD固定就绪(SD fix ready)，或等效标记为SD固定就绪的集合(SD fix ready set)。这些卫星(标记为SD固定就绪的集合)的SD宽巷或窄巷模糊度约束可应用于预处理器模块，轨道解析模块和时钟解析模块，以进一步改进滤波器状态估算值，该滤波器状态估算值包括卫星WL/NL偏差，轨道校正值和时钟校正值等。不包括在模糊度数据列表中或从数据中删除的任何卫星都不是SD固定就绪，因此未标记为SD固定就绪。应该注意的是，在对应的SD宽巷模糊度被固定之后，DD或SD窄巷模糊度约束只能应用于特定对的卫星。

数据准备和识别问题模糊度的集合

对于全球参考接收器的集合，可能的可固定的浮点模糊度的集合通常将具有数百个模糊度(例如，DD或SD模糊度)，其包括用于宽巷和窄巷的模糊度值。在一些实施例中，识别可能的可固定的DD/SD模糊度的集合(参考用于宽巷模糊度解析的图4A，424和430，用于窄巷模糊度解析的图5A，5B，526/526B和532/532B)，删除冗余模糊度，应用模糊度固定约束以识别可能有问题的模糊度(即，可能可固定的模糊度的集合的子集)，并且可适用的ZD卡尔曼滤波器的方差值被更新以用于所识别的模糊度以促进那些模糊度在下一个时期被固定。

数据准备：删除冗余模糊度

以下的讨论适用于宽巷和窄巷模糊度，且以下的讨论涉及去除冗余模糊度，检测有问题的模糊度元素或子集，以及去除或修复有问题的模糊度元素或子集。

如果集群中的所有模糊度具有相同的分数部分和方差和协方差，则模糊度的集群是冗余的。如果集群中的任何模糊度是固定的，则集群中的所有其他模糊度都是固定的。因此，仅需要固定集群中的一个模糊度，并且在一些实施例中，集群中剩余的模糊度元素是冗余的并且从浮点模糊度矢量

中移除。在一些实施例中，需要移除冗余模糊度元素以启用LAMBDA搜索过程。从方差协方差矩阵的角度来看，如果在/>

中存在任何冗余的模糊度元素，则其相关的方差协方差/>

不是对称的正定。因此，通过方差协方差/>

的LDL分解来消除冗余。

其中，L是下三角矩阵，D是对角矩阵：

在一些实施例中，在LDL分解期间，如果对角线分量具有接近零的值，例如小于1×e^-10，则对应的模糊度元素N_i被认为是冗余的，并且因此从模糊度矢量中移除：

LAMBDA搜索

在形成或确定非冗余模糊度矢量

及其相关的方差协方差矩阵/>

之后(参见用于宽巷模糊度解析的图4A，424和430，以及用于窄巷模糊度解析的图5A和5B，526/526B和532/532B)(/>

是一个正定矩阵)，LAMBDA方法用于搜索第n个最佳模糊度的集合，并检查该模糊度的集合以查看是否通过了方程式(29)所示的验证条件(参见用于宽巷模糊度解析的图4A，424和430，用于窄巷模糊度解析的图5A和5B，526和532)。如果满足方程式(29)，这意味着模糊度解析被验证，则对每个固定模糊度的集合应用约束，如下面由用于DD模糊度的方程式(71)和用于SD模糊度的方程式(72)所示。在验证失败的情况下，执行迭代部分修复搜索过程，如下面更详细描述的。

应用模糊度固定约束

对于固定集合N_fixed中的所有固定模糊度或部分固定模糊度，依次更新模糊度约束以用于ZD卡尔曼滤波器。对于DD模糊度，根据方程式(27)和(48)，

其中，

是由LAMBDA搜索过程确定的固定DD模糊度整数，该固定DD模糊度整数被用作虚拟测量值；/>

是测量值方差，由于DD模糊度已固定为整数，因此该方差设置为零；并且/>

是ZD滤波器中的模糊度状态变量，它可以是浮点WL模糊度或浮点NL模糊度。

对于卫星之间的SD宽巷模糊度或窄巷模糊度，在它们的模糊度数据被固定时，所应用的约束是：

其中

是由LAMBDA搜索过程确定的SD固定模糊度值(即，整数值)，该SD固定模糊度值被用作虚拟测量值；并且/>

是测量值方差，由于单差模糊度已被固定为整数，因此将该方差设置为零。

一旦应用了模糊度固定约束，该固定模糊度的方差变为零。因此，所有固定的模糊度信息都保存在方差-协方差矩阵中，并且在下一个时期处理模糊度的集合时不需要额外的簿记逻辑(bookkeeping logic)。

检测有问题的模糊度值的集合

从上述的LAMBDA搜索(参见方程式(28)可知，最佳模糊度候选者具有最小的二次形式

其中，

是浮点模糊度SD或DD矢量，/>

是最佳模糊度矢量候选者。例如，如果最小二次形式大于预定阈值，例如

R₁＞c (74)

该条件表明

中的一个或多个模糊度元素明显偏离整数假设值或明显偏离不合适的统计信息。那些模糊度尚不能够被固定为整数值，需要进行识别。

识别有问题的模糊度元素

接下来讨论用于识别有问题的模糊度元素的两个识别过程。

有问题的模糊度元素的识别过程

在一些实施例中，识别过程包括以下操作。

(1)选择k个最佳模糊度矢量候选者。在来自网络LAMBDA搜索的所有模糊度候选者中，在通过最小二次形式R对候选者进行排序之后，在搜索期间存储具有最小R_i的第一k个最佳候选的集合(例如，300个候选者的前15个候选者)

(即，/>

)，以继续部分搜索过程。

(2)形成部分模糊度候选的集合

对于每个候选的集合/>

通过一次移除一个模糊度元素N_j来形成部分集合/>

真中j＝1，...，n，并且n是模糊度矢量的大小。

(3)计算部分模糊度候选的集合

的部分模糊度二次形式。对于每个部分集合/>

部分模糊度的二次形式计算如下：

/>

其中，

是部分浮点模糊度的集合，即在去除了模糊度元素N_j的情况下，/>

的子矢量，其是(n-1)乘1的矢量；

是/>

的方差协方差，其是(n-1)乘(n-1)的矩阵，

是在去除了模糊度元素N_j的情况下的第i个整数候选的集合，其是(n-1)个元素矢量，并且

是模糊度/>

的二次形式，其是标量值。

(4)识别有问题的模糊度元素。部分搜索将以部分浮点模糊度的集合基于其二次形式而进行的排序为基础。对于具有最小二次形式

的部分浮点模糊度的集合/>

模糊度元素/>

被识别为有问题的。

在一些实施例中，在去除每个被识别为有问题的模糊度元素之后，重复检测是否有任何模糊度元素有问题的过程，直到不存在有问题的模糊度元素。

增益计算-一种替代的计算有效方法

二次形式

的计算是计算密集型的，因为它涉及矩阵求逆。在一些实施例中，为了避免对每个模糊度元素移除试验进行矩阵求逆，计算整个部分集合/>

的增益。

代替搜索最小的部分二次形式

对具有最大增益的部分模糊度执行搜索。如果

具有最大增益，则将有问题的模糊度元素标识为/>

注意，/>

可以是DD模糊度的集合或单差模糊度的集合，具体取决于正在解析的是DD模糊度还是SD模糊度。

如以下推导所示，为了计算部分集合的增益，不需要为每个可能有问题的模糊度元素重新计算矩阵求逆。

为简单起见，上述方程式的右边两个项可以写成：

假定矩阵方程式如下：

矩阵的逆可以重写为：

因此，方程式(78)可以简化为：

最后，可以通过简单地使用可从方程式(81)获得的所有标量值来计算增益，如下：

确认有问题的模糊度值的集合

对个每个被移除的模糊度元素，执行如下的比率测试：

其中，

是/>

的分数部分。如果满足比率测试(例如，当c1等于10)，则识别并确认有问题的模糊度元素/>

一旦识别并确认了有问题的模糊度元素

就通过从原始浮点模糊度的集合/>

中移除模糊度元素/>

来形成部分浮点模糊度的集合/>

执行LAMBDA搜索以搜索最佳模糊度候选者。通过比较最佳候选的集合的二次形式和第二最佳候选的集合的二次形式来验证最佳模糊度候选，如下所述：

其中最佳候选者具有最小二次形式，而第二最佳候选者具有第二最小二次形式。如果验证失败，则表明需要识别并删除另外有问题的模糊度元素。在这种情况下，只要满足预定标准，部分模糊度搜索就会继续，例如：部分集合的二次形式

大于预定义值，并且不超过预定数量的模糊度元素已被移除(例如，不超过百分之二十的模糊度元素已被移除)。

处理有问题的模糊度的集合

在一些实施例中，在应用了所有约束之后，进行最终检查。对于从原始浮点模糊度的集合

中移除的或以其他方式从LAMBDA搜索中排除的每个模糊度元素/>

将按如下方式执行统计检查：

其中C₂是经验值，例如50。在一些实施例中，如果通过去除的模糊度元素

满足上述统计检查，则在ZD卡尔曼滤波器中用于ZD模糊度/>

的方差根据以下用于“第二”(非参考)卫星的方程式被增大，

但是参考卫星s_i(例如，在相关时间段内没有周期滑动的情况下，具有最高仰角的卫星被选为每个参考接收器r_m的参考卫星)的ZD模糊度

的方差不被增大。

应注意，对于从原始浮点模糊度的集合

中移除的每个模糊度元素，对应的ZD模糊度不从ZD卡尔曼滤波器状态中移除，而是其方差被增大以使得在下一个时期能够固定该模糊度。

DD模糊度解析引擎

预处理器模块320，轨道解析模块330和时钟解析模块340中的DD模糊度解析引擎370(图3C)执行两个主要操作：生成一组网络化的DD模糊度(372)并解析网络化的DD模糊度(374)。

生成一组网络化的DD模糊度

给定N个全球分布的参考站点，最小生成树用于形成独立基线的网络。计算所有可能的基线距离并从最短到最长排序。独立基线的网络T从最短基线(r_m，r_n)开始，并且使用最短基线距离边缘(r_n，r_p)一次扩展一个额外基线，使得r_n在T中并且r_p尚未在T中。这种扩展一直持续到所有参考接收器都在T中。

对于每个独立基线(r_m，r_n)，基于模糊度固定状态，卫星仰角和适配后残留RAIM(接收器自主完整性监测)比来确定参考卫星s_i。对于每个独立基线，在参考卫星s_i和所有其他用于该基线(r_m，r_n)的被跟踪卫星之间形成双差模糊度值

ZD滤波器浮点模糊度状态变量估算值用于形成DD模糊度估算值。对于由预处理器模块320处理的宽巷模糊度，参考方程式(30)，如上所述，可以从预处理器模块的ZD卡尔曼滤波器322中检索ZD浮点模糊度状态估算值，并且根据方程式(33)每个独立基线的双差浮点宽巷模糊度项如下形成：

其中，

是来自预处理器模块的ZD卡尔曼滤波器322的组合的宽巷模糊度状态估算值。

对于由轨道解析模块330和时钟解析模块340处理的窄巷模糊度，参考方程式(51)和(58)，如上所述，可以从轨道解析模块的ZD卡尔曼滤波器332和时钟解析模块340的ZD卡尔曼滤波器332中检索ZD卡尔曼滤波器的浮点模糊度状态估算值，并且根据方程式(48)，每个独立基线的双差浮点窄巷模糊度项如下形成：

其中，

是来自轨道解析模块的ZD卡尔曼滤波器332或时钟解析模块340的ZD卡尔曼滤波器342的修正的RC浮点模糊度状态估算值。

解析网络化的DD模糊度

DD模糊度解析处理的输入是所有DD浮点网络模糊度的矢量，其是用于DD宽巷模糊度解析的

和用于DD窄巷模糊度解析的/>

一旦相应的DD糊糊度解析引擎370将模糊度解析为固定的宽巷模糊度矢量/>

或固定的窄巷模糊度矢量/>

则将固定的模糊度约束应用于适用的ZD卡尔曼滤波器，参考方程式(71)，如上所述。

初始卫星偏差估算

一旦某些DD模糊度被固定，可以在外部滤波器中估算初始卫星偏差(参见图4A，426和图5A和5B，528/528B)，该外部滤波器如图3C所示为卫星偏差估算模块380，其与主ZD卡尔曼滤波器362分开。在一些实施例中，初始卫星偏差估算过程包括以下操作。

基于固定的DD模糊度生成(382)独立SD模糊度的网络。对于每个固定的DD模糊度

对预处理器模块的ZD卡尔曼滤波器322使用方程式(32)，或者对轨道解析模块330或时钟解析模块340的ZD卡尔曼滤波器332或342分别使用方程式(47)，可以从ZD卡尔曼滤波器362获得一对SD模糊度/>

形成的SD模糊度/>

是浮点模糊度，而相关的DD模糊度/>

是固定的(即整数)模糊度。正上所解释的那样，SD模糊度对/>

的重要特性是它们的分数部分是相等的，它们的方差是相同的，如上参考方程(63)所解释的。每个单差模糊度值/>

的分数部分主要由对应的卫星偏差形成，并且在一些实施例中，每个单差模糊度值/>

的分数部分的值用于确定每个卫星的初始卫星偏差估算值。

在SD模糊度的网络中，确定单差模糊度数据(384)，如上所述。一旦建立了单差模糊度数据，就会在卫星偏差滤波器测量值更新中对单差模糊度数据进行大量加权。特别地，由卫星偏差估算模块380确定的卫星偏差(386)的初始估算值满足：

其中

和/>

是卫星偏差估算模块380的卫星偏差状态变量。卡尔曼滤波器测量值更新从与最大集群权重和最小测量值噪声相对应的单差模糊度开始。

对于一个丛集的n个卫星，独立SD卫星偏差的数量是n-1。换句话说，该系统具有足够的信息来解析n个卫星的n-1偏差。为了获得每个卫星的ZD卫星偏差，通过将所有卫星偏差的总和设置为零来应用附加约束(387)：

在一些实施例中，该约束是松散约束，因为测量值噪音被设置为1个周期。随着新的卫星偏差状态被添加或旧的卫星偏差状态变得过时，松散约束不会引起突然的偏差值变化，但它确实将卫星偏差的总和驱动为零。

在一些实施例中，在已经生成卫星偏差的估算值之后(386、387)，下一步是调整卫星偏差(例如，通过超范围处理模块388)，使得每个卫星偏差不超出预定范围，如下面更详细地讨论的。

在超范围处理(例如，通过超范围处理模块388)之后，将卫星偏差估算值分配给ZD卡尔曼滤波器362的卫星偏差状态，以及与每个卫星偏差估算值相关联的所有浮点模糊度通过减去相同的偏差估算值来调整。对于卫星宽巷偏差，这表示为：

其中，

是预处理器模块的ZD卡尔曼滤波器的卫星宽巷偏差状态(见上述的方程式(30))。对于卫星窄巷偏差，这表示为：

其中

是轨道解析模块330或时钟解析模块340中的ZD卡尔曼滤波器的卫星窄巷偏差状态(见上述的方程式(51))。

卫星偏差超范围调整

作为发送到导航接收器的卫星校正值信息的一部分，卫星宽巷偏差和窄巷偏差被编码成消息并广播到导航接收器。由于卫星偏差校正值消息被编码成固定数量的比特，因此每个卫星偏差值必须限制在预定范围内，典型地以周期为单位，例如(-2、2)。选择范围(-2、2)的原因是2周期宽巷偏差对应于GLONASS的9个窄巷周期和GPS的大约9.06个窄巷周期。因此，当卫星宽巷偏差的值增加或减少2时，GLONASS卫星丛集不需要相位偏差变化，并且GPS卫星丛集需要较小(约.06周期)的相对偏差调整，对应的整数WL模糊度减小或增加2。当更新相应的卫星偏差值并且因此具有超出预定义范围的值时，执行一系列超范围处理操作。

特别地，卫星偏差被调整整数量(例如，2)，使得它落入预定范围内，并且相应地调整与卫星(对于该卫星，卫星偏差被调整)相关的所有模糊度(例如，通过减去添加到卫星偏差中的相同调整量)。在一些实施例中，如果被调整的偏差是卫星宽巷偏差，则还调整对应的卫星窄巷偏差和所有相关的宽巷模糊度和窄巷模糊度。

下面描述的卫星偏差超范围调整过程适用于卫星宽巷偏差和卫星窄巷偏差超范围调整。在一些实施例中，卫星偏差超范围调整过程由卫星偏差估算模块380的子模块，超范围处理模块388执行。然而，在一些其他实施例中，超范围处理模块388被集成到每个模块330、340、350的ZD卡尔曼滤波器362中。在其他实施例中，卫星偏差估算模块380和ZD卡尔曼滤波器362都包括用于执行超范围处理的指令。注意，在所有这些实施例中，范围约束和超范围处理都应用于由卫星偏差估算模块380生成的初始卫星偏差估算值，以及由ZD卡尔曼滤波器362生成的更新的卫星偏差值。

从解析输入/输出的角度来看，预处理器模块320为相应的参考接收器输出卫星宽巷偏差和固定宽巷模糊度，其用作轨道解析模块330和时钟解析模块340的输入。当预处理器模块320调整用于相应的卫星偏差的卫星宽巷时，因为该相应的卫星偏差落在预定义的值范围之外，轨道解析模块和时钟解析模块也执行偏差超范围调整，如下面更详细讨论的。

对于每个卫星，偏差一致性被保持，并且被进位通过从预处理器模块开始通过轨道解析模块以到达时钟解析模块的所有解析。在下面对卫星偏差超量程调整的说明中，使用以下术语和符号：

●

指预处理器模块为卫星s生成的卫星偏差，其中MPP代表测量值预处理器(预处理器模块320)，并且

●

指是当前在轨道解析模块330或时钟解析模块340中使用的卫星偏差。

卫星偏差以两个级别处理：系统网络偏差和测量值偏差，如下：

●系统网络偏差是特定解析(例如由预处理器模块，轨道解析模块或时钟解析模块确定的特定解析)中全球网络上的统一偏差，其下标符号为

它将被称为网络偏差。

●对于特定的参考接收器r，测量值偏差是与特定模糊度测量相关联的卫星偏差。测量值偏差的下标符号为

如图9所示，超范围处理(过程900)开始于预处理器模块(MPP)320执行的卫星宽巷偏差超范围处理，随后是通过轨道解析算模块330和时钟解析模块340执行的轨道/时钟解析宽巷偏差超范围处理，然后是由轨道解析模块330和时钟解析模块340执行的轨道/时钟解析窄轨道偏差超范围处理。

预处理器卫星宽巷偏差超范围处理

在一些实施例中，对于每个卫星s，预处理器模块320的超范围处理模块388处理在两个级别中(网络级别和测量值级别)超出预定范围(902、904)的卫星偏差，有时在本文中称为偏差超范围。特别地，如果对于卫星s，如果预处理器网络级偏差

是超范围的(即，在偏差值所允许的预定义范围之外)(904-是)，则对网络偏差进行如下调整：

并且对每个卫星s的相关模糊度

进行如下调整(908、910)：

另外，对于与卫星s相关的每个测量值模糊度，调整的网络级偏差

被分配(912)到用于每个参考接收器r(该参考接收器r在卫星s的视野内)的对应的测量值偏差(或者更具体地，这是将信号测量值从卫星s报告到预处理器系统300-A)，如下：

否则，如果

在偏差值的预定义范围内(904-否)，则对于与卫星s相关的每个测量值，网络偏差/>

如下在不进行调整的情况下被分配(912)到对应的测量值偏差：

如上参考方程式(31)所解释的，每个这样的测量值偏差由MPP ZD卡尔曼滤波器322处理作为用于相应参考接收器r的ZD浮点WL模糊度状态变量

的一部分，并且该状态变量由MPPZD卡尔曼滤波器322以预定速率(例如，每分钟一次)更新。

预处理器模块的输出是固定宽巷模糊度

和相关的测量值级宽巷偏差的矢量集

轨道/时钟解析卫星宽巷和窄巷偏差超范围处理

在轨道解析模块330和时钟解析模块340中，如下处理偏差一致性。计算所有测量值级的预处理器宽巷偏差的中值(对于特定卫星s，相对于报告从卫星s接收的导航信号测量值的所有参考接收器)(920)：

并且检查所得到的中间宽巷偏差以查看它是否有效(922)。特别地，例如，如果

的方差在特定阈值内，例如

则它被视为有效并被用作(924)轨道解析模块或时钟解析模块中的新系统网络偏差：

否则，如果确定所有测量值级预处理器宽巷偏差(对于特定卫星s)的中值不是有效的，则在轨道解析模块330或时钟解析模块340中对于卫星s没有有效的宽巷偏差，并且通过轨道解析模块330或时钟解析模块340在下一个时期(932)中恢复对卫星s的卫星宽巷偏差的确定，以及对卫星s跳过超范围处理过程的所有后续步骤。

接下来，如果中值预处理器宽巷偏差

和当前轨道/时钟解析网络宽巷偏差/>

相差2个宽巷整数周期(926)，如下定义：

则对宽巷偏差(928、930)和对应的窄巷偏差(934、936、938)执行超范围调整。对于宽巷偏差执行的超范围调整包括，对于与卫星s相关的每个测量，如下更新其对应的宽巷模糊度：

并将相关的测量值级宽巷偏差如下设置为新确定的轨道解析或时钟解析系统偏差：

窄巷偏差的超范围调整如下。如果宽巷偏差被调整2个宽巷周期，则如果其偏差被确定的卫星是GPS卫星，则对应的窄巷偏差

被少量(例如，约0.0588窄巷周期)调整，并且如果其偏差被确定的卫星是GLONASS卫星，则完全不需要调整。如果用于卫星s的窄巷偏差在/>

数量上存在变化，则需要调整卫星相关的所有窄巷模糊度以如下补偿窄巷偏差调整：

在一些实施例中，独立于对卫星宽巷偏差进行的任何超范围调整，由轨道解析模块330和时钟解析模块340确定的卫星窄巷偏差(表示为用于卫星s的

)也被限于预定范围，例如(-2，2)，并且当任何卫星窄巷偏差落在预定范围之外时，那些卫星窄巷偏差(该窄巷偏差包括由轨道解析模块330的轨道ZD卡尔曼滤波器322生成的更新的卫星窄巷偏差和由时钟解析模块340的时钟ZD卡尔曼滤波器342生成的更新的卫星窄巷偏差)将被调整预定量(例如，/>

)，例如：

它通常等于2或-2，并且对卫星s相关的每个模糊度

进行对应的调整，如下：

因此，范围约束387和超范围处理388(图3C)被应用于由卫星偏差估算模块380(即，轨道解析模块330的卫星偏差估算模块336和时钟解析模块340的卫星偏差估算模块346)生成的卫星窄巷偏差的初始估算值以及由ZD卡尔曼滤波器362(例如，轨道解析算模块330的ZD卡尔曼滤波器322和时钟解析模块340的时钟ZD卡尔曼滤波器342)生成的更新的卫星窄巷偏差。

初始卫星宽巷偏差确定

图4是用于确定包括n个卫星的多个卫星的卫星宽巷(WL)偏差以便于导航接收器进行导航的的过程400(在本文中也称为方法400)的流程图，该导航接收器从多个卫星的各个子集接收卫星导航信号。图4A是根据一些实施例的用于在测量值预处理器模块(例如，模块320)中解析宽巷双差模糊度和单差模糊度的过程400A并且将这些解析值提供给轨道、时钟和低延时时钟模块(参见图3A和3B)的过程的流程图。过程400和400A是相关的，其中过程400涉及宽巷偏差确定，过程400A涉及测量值预处理器模块320的操作，以解析宽巷模糊度并将这些解析值提供给其他模块(例如，轨道，时钟和低延时时钟模块)。

方法400和400A都包括接收(402)参考接收器测量值信息，包括从确立位置处的多个参考接收器(例如，参考接收器140，图1)接收由每个参考接收器接收的卫星导航信号的测量值，其中由多个参考接收器的每个参考接收器接收的卫星导航信号包括在第一(L1)频率的卫星导航信号和在第二(L2)频率的卫星导航信号。通常，每个参考接收器接收来自至少四个或五个卫星的信号，这些卫星位于参考接收器的GNSS天线(例如，天线260，图2)的视野内。如图4A所示，在过程400A中，针对下一个时期，所接收的值被用于更新(420)测量值预处理器的零差(ZD)滤波器，特别是更新ZD宽巷卫星偏差和用于每个参考接收器的ZD宽巷浮点模糊度。对于使用来自GLONASS卫星的信号的系统，针对下一个时期，使用所接收的卫星导航信号的测量值更新用于每个接收器的宽巷频间偏差(IFB)。

方法400包括，根据接收的参考接收器测量值信息，并根据多个参考接收器的确立位置，确定(404)用于多个参考接收器的初始宽巷导航解析值。例如，如上所述，在一些实施例中(并且通常)，

线性组合/>

用于宽巷模糊度解析。如图4A所示，预处理器模块(MPP)320的ZD滤波器使用所接收的卫星导航信号的测量值来更新(422)

线性组合。

初始宽巷导航解析值包括双差(DD)宽巷固定整周模糊度值和单差(SD)宽巷浮点模糊度。此外，根据初始宽巷导航解析值，对于多个卫星中的一个丛集的n个卫星，方法400包括确定(408)单差(SD)宽巷浮点模糊度的m个集群，其中m是大于1的整数(也参见图4A，428)。单差宽巷模糊度值的每个集群包括用于相应的一对卫星(例如，卫星i和j)的多对单差(SD)宽巷浮点模糊度

和/>

每对单差(SD)宽巷浮点模糊度包括分别用于第一参考接收器r_m的第一SD宽巷浮点模糊度和第二接收器r_n的第二SD宽巷浮点模糊度，第一参考接收器r_m和第二接收器r_n分别接收来自所述相应的一对卫星中的两个卫星的卫星导航信号。此外，每对SD浮点模糊度中的SD宽巷浮点模糊度具有相等的分数部分，/>

例如，参见有关模糊度的集群和单差模糊度数据确定的上述讨论。

方法400还包括：根据m个集群中的SD宽巷浮点模糊度的分数部分，确定(412)用于n个卫星中的每个卫星s的初始卫星宽巷偏差值

例如，请参阅卫星偏差估算的上述讨论。

此外，方法400包括，根据所确定的用于n个卫星中的每个卫星s的初始卫星宽巷偏差值

生成(415)用于多个参考接收器的更新的宽巷导航解析值，该宽巷导航解析值包括用于多个参考接收器的SD宽巷固定整周模糊度值。例如，如上所述，在一些实施例中，预处理器模块320的MPP ZD卡尔曼滤波器322，使用作为初始值(例如，作为用于状态变量的初始值，该状态变量对应于DD宽巷模糊度和卫星宽巷偏差值)的初始卫星宽巷偏差值和初始宽巷导航解析值，以预定间隔(通常称为时期)生成更新的卫星宽巷偏差值和宽巷导航解析值。/>

此外，方法400包括生成(416)用于n个卫星中的每个卫星的导航卫星校正值的集合，用于每个卫星s的导航卫星校正值的集合包括与确定为用于卫星s的卫星宽巷偏差值

相对应的校正值，其中用于n个卫星的导航卫星校正值的集合被传输到导航接收器以用于确定导航接收器的位置。

在一些实施例中，用于n个卫星的导航卫星校正值的集合被传输到导航接收器以用于使用绝对导航模式(例如精确点定位(PPP))确定导航接收器的位置。此外，在一些实施例中，方法400包括经由一个或多个通信网络将所生成的用于n个卫星中的每个卫星的导航卫星校正值的集合传输到导航接收器，以用于使用绝对导航模式确定导航接收器的当前位置。

在一些实施例中，由轨道解析系统300-B执行的方法400A包括将原始GNSS测量值和如下的信息进行组合：该信息与检测到的相位滑动和代码异常值(即，去噪的GNSS测量值)、MPP ZD滤波器322中的所解析的宽巷模糊度(例如，SD固定模糊度)和所生成的卫星宽巷偏差相关，并将组合信息发送到轨道、时钟和(可选地)低延迟时钟系统300-B，300-C和300D，或轨道解析模块，时钟解析模块和低延迟时钟解析模块330、340和350。

在一些实施例中，集群的数量(参见关于上述操作408、412的讨论)m等于n-1，用于每个卫星s的卫星宽巷偏差值

是宽巷相位偏差值，并且确定单差(SD)模糊度值的n-1个集群包括针对于参考接收器和多个卫星确定固定宽巷双差(DD)模糊度值的集合，每个固定宽巷DD模糊度值与一对参考接收器和多个卫星中的一对卫星相对应。此外，用于一对卫星Si和Sj的每对SD宽巷浮点模糊度/>

和/>

与所确定的DD宽巷固定模糊度值的集合中的相应的DD宽巷固定模糊度值相对应。

在一些实施例中，相对于参考接收器和多个卫星确定(404)初始固定宽巷DD模糊度值的集合包括执行(406)迭代处理，该迭代处理根据用于识别有问题的浮点宽巷DD模糊度的预定标准从潜在可固定的浮点宽巷DD模糊度的集合中移除相应的浮点宽巷模糊度，直到剩余的潜在可固定的浮点宽巷DD模糊度的集合满足预定校验标准。例如，参见上述的关于LAMBDA搜索过程、部分LAMBDA搜索过程，以及识别和删除有问题的模糊度元素的讨论。

在一些实施例中，方法400还包括相对于参考接收器和多个卫星周期性地确定更新的固定宽巷双差(DD)模糊度值的集合，并根据更新的固定宽巷双差(DD)模糊度值的集合而确定对所确定的用于n个卫星的卫星宽巷偏差值做出的更新。例如，如上所述，在有时称为时期的连续时间间隔期间，周期性地重复或更新预处理器模块320执行的计算。

在方法400的一些实施例中，确定用于相应的卫星的卫星宽巷偏差值

包括从卫星宽巷偏差值的集合中确定中位卫星宽巷偏差值，确定对应的方差是否满足预定标准，并根据已经确定方差满足预定标准，将卫星宽巷偏差值/>

设定为所确定的中位卫星宽巷偏差值。例如，参见上述的轨道解析模块330和时钟解析模块340中的卫星宽巷偏差的超范围处理的讨论。

在一些实施例中，方法400包括如果相应的卫星宽巷偏差值满足预定超范围调整标准，则将超范围调整应用(414)到所述相应的卫星宽巷偏差值。例如，在一些这样的实施例中，确定(412)用于相应的卫星的卫星宽巷偏差值

包括确定卫星宽巷偏差值是否满足超范围调整标准，并且根据已经确定卫星宽巷偏差值满足超范围调整标准，将卫星宽巷偏差值调整预定数量的宽巷周期，并将对应的单差宽巷模糊度值调整预定数量的宽巷周期。例如，如上针对预处理器卫星宽巷偏差超范围处理所解释的，当相应的卫星宽巷偏差值落在预定范围(例如(-2，2))之外时，卫星宽巷偏差值减少由如下表达式表示的数量

该数量通常等于2或-2，并且针对卫星s相关的每个模糊度

通过添加相同的量而进行对应的调整。

在方法400的一些实施例中，确定(412)用于n个卫星中的每个卫星s的初始卫星宽巷偏差值包括将所确定的用于n个卫星中的每个卫星s的卫星宽巷偏差值与当生成用于n个卫星的轨道校正值和时钟校正值时所确定的对应的卫星宽巷偏差值进行比较，并且当所确定的卫星宽巷偏差值与对应的卫星宽巷偏差值之间的差值的绝对值超过预定阈值时，将所确定的用于相应的卫星的卫星宽巷偏差值调整一整数数量的宽巷周期。例如，参见上述的轨道解析模块330和时钟解析模块340中的卫星宽巷偏差的超范围处理的讨论。

在一些实施例中，确定(412)用于n个卫星中的每个卫星s的卫星宽巷偏差值

包括设定用于n个卫星的卫星宽巷偏差值，使得用于n个卫星的卫星宽巷偏差值的总和等于零。例如，参照上述关于卫星偏差估算的讨论。

在一些实施例中，多个卫星是GLONASS卫星，每个卫星发送在第一和第二频率L1和L2中的卫星导航信号，其中GLONASS卫星中的不同卫星发送在不同的第一和第二频段L1和L2中的卫星导航信号，其中每个GLONASS卫星s发送第一卫星导航信号和第二卫星导航信号，该第一卫星导航信号具有L1频段中的中心频率

该第二卫星导航信号具有L2频段中的中心频率

其中，n^s是分配给卫星s的频率通道数，其中分配给每个卫星的频率通道数具有-7和+6之间的整数值，包括端值。在这样的实施例中，方法400包括确定用于多个参考接收器的至少一个子集中的每个参考接收器的宽巷频间偏差系数kr，并且确定用于每个卫星(对于该卫星，卫星导航信号的测量值被接收自所述参考接收器)的频间偏差值，该频间偏差值与如下的乘积相对应，该乘积是用于所述参考接收器的宽巷频间偏差系数kr乘以分配为卫星s的频率通道数量而得到的乘积。此外，在这样的实施例中，根据所确定的用于参考接收器的至少一个子集的频间偏差值来确定用于n个卫星中的每个卫星s的卫星宽巷偏差值

在另一方面，一种系统(例如卫星校正值生成系统130，如上参考图3A，3B和3C所描述的)包括多个互连的计算机系统，其被配置为共同执行多个导航卫星校正模块，其导致多个导航卫星校正模块执行方法400。

在又一方面，一种存储一个或多个程序的非暂时性计算机可读存储介质(例如卫星校正值处理系统300的存储器310)，所述一个或多个程序由多个互连计算机系统中的一个或多个处理器执行。所述一个或多个程序包括当由系统的一个或多个处理器执行时使系统执行方法400的指令。

卫星宽巷偏差确定和超范围调整

在一些实施例中，一种用于确定用于多个卫星(包括n个卫星)的导航卫星宽巷偏差以便于导航接收器进行导航(所述导航接收器从所述多个卫星的各个子集接收卫星导航信号)包括：接收(图4，402)参考接收器测量值信息，包括从确立位置处的多个参考接收器(例如，参考接收器140，图1)接收由每个参考接收器接收的卫星导航信号的测量值，其中由所述多个参考接收器中的每个参考接收器接收的卫星导航信号包括在第一(L1)频率的卫星导航信号和在第二(L2)频率的卫星导航信号。通常地，每个参考接收器从在参考接收器的GNSS天线(例如，图2的天线260)的视野内的至少四个或五个卫星接收信号。

该过程包括根据所接收的参考接收器测量值信息，并根据所述多个参考接收器的确立位置，确定(404)用于所述多个参考接收器的折射校正宽巷导航解析值。例如，如上所述，

线性组合/>

能够被用于宽巷模糊度解析。

根据所述宽巷导航解析值，对于多个卫星中的一个丛集的n个卫星，所述过程包括确定单差宽巷模糊度值的m个集群，其中m是大于1的整数；以及根据m个集群中的单差宽巷浮点模糊度的分数部分，确定用于n个卫星中的每个卫星s的卫星宽巷偏差值

此外，在该过程中，确定用于相应的卫星的卫星宽巷偏差值

包括确定卫星宽巷偏差值是否满足超范围调整标准(414)，并且根据已经确定卫星宽巷偏差值满足超范围调整标准，将卫星宽巷偏差值调整预定数量的宽巷周期，并将对应的单差宽巷模糊度值调整预定数量的宽巷周期。例如，参见上述的对预处理器模块320、轨道解析模块330或时钟解析模块340中的卫星宽巷偏差的超范围处理的讨论。

该过程还包括生成用于n个卫星中的每个卫星的导航卫星校正值的集合，用于每个卫星s的导航卫星校正值的集合包括与确定为用于卫星s的卫星宽巷偏差值

相对应的校正值。用于n个卫星的导航卫星校正值的集合被传输到导航接收器以用于确定导航接收器的位置。

在该过程的一些实施例中，确定用于n个卫星中的每个卫星s的卫星宽巷偏差值

包括将所确定的用于n个卫星中的每个卫星s的卫星宽巷偏差值与当生成用于n个卫星的轨道校正值和时钟校正值时所确定的对应的卫星宽巷偏差值进行比较，并且当所确定的卫星宽巷偏差值与对应的卫星宽巷偏差值之间的差值的绝对值超过预定阈值时，将所确定的用于相应的卫星的卫星宽巷偏差值调整整数数量的宽巷周期。

包括设定用于n个卫星的卫星宽巷偏差值，使得用于n个卫星的卫星宽巷偏差值的总和等于零。

在一些实施例中，用于n个卫星的导航卫星校正值的集合被传输到导航接收器以用于使用绝对导航模式确定导航接收器的位置。并且在一些实施例中，过程包括经由一个或多个通信网络将所生成的用于n个卫星中的每个卫星的导航卫星校正值的集合传输到导航接收器以用于使用绝对导航模式确定导航接收器的当前位置。

在一些实施例中，过程还包括确定单差宽巷模糊度值的n-1个集群，其中，用于每个卫星s的卫星宽巷偏差值

是宽巷相位偏差值，单差宽巷浮点模糊度的每个集群包括用于相应的一对卫星的多对单差宽巷模糊度值/>

和/>

每对单差宽巷浮点模糊度包括用于第一参考接收器r_m的第一单差宽巷浮点模糊度和用于第二接收器r_n的第二单差宽巷浮点模糊度，所述第一参考接收器r_m和第二接收器r_n用于分别从所述相应的一对卫星中的两个卫星接收卫星导航信号。此外，确定单差宽巷模糊度值的n-1个集群包括针对于参考接收器和多个卫星确定固定宽巷双差模糊度值的集合，每个固定宽巷双差模糊度值与一对参考接收器和多个卫星中的一对卫星相对应。

在该过程的一些实施例中，相对于参考接收器和多个卫星确定双差宽巷固定整周模糊度值的集合包括执行迭代处理，该迭代处理根据用于识别有问题的浮点宽巷双差模糊度的预定标准从潜在可固定的浮点宽巷双差模糊度的集合中移除相应的浮点宽巷模糊度，直到剩余的潜在可固定的浮点宽巷双差模糊度的集合满足预定校验标准。

在一些实施例中，该过程还包括相对于参考接收器和多个卫星周期性地确定更新的固定宽巷双差整周模糊度值的集合，并根据更新的固定宽巷双差整周模糊度值的集合而确定对所确定的用于n个卫星的卫星宽巷偏差值做出的更新。

在该过程的一些实施例中，确定用于相应的卫星s的卫星宽巷偏差值

包括：从卫星宽巷偏差值的集合中确定中位卫星宽巷偏差值；确定卫星宽巷偏差值的集合的方差是否满足预定标准，并根据已经确定卫星宽巷偏差值的集合的方差满足预定标准，将卫星宽巷偏差值/>

设定为所确定的中位卫星宽巷偏差值。

在该过程的一些实施例中，多个卫星是GLONASS卫星。在该实施例中，过程包括确定用于多个参考接收器的至少一个子集中的每个参考接收器的宽巷频间偏差系数kr并且确定用于每个卫星的频间偏差值，对于该卫星而言，卫星导航信号的测量值被接收自所述参考接收器，用于每个卫星的频间偏差值与如下的乘积相对应，该乘积是用于所述参考接收器的宽巷频间偏差系数kr乘以分配为卫星s的频率通道数量而得到的乘积。此外，在这些实施例中，根据所确定的用于参考接收器的至少一个子集的频间偏差值来确定用于n个卫星中的每个卫星s的卫星宽巷偏差值

在另一方面，一种系统(例如卫星校正值生成系统130，如上参考图3A，3B和3C所描述的)包括多个互连的计算机系统，其被配置为共同执行多个导航卫星校正模块，其导致多个导航卫星校正模块执行上述的过程。

在又一方面，一种存储一个或多个程序的非暂时性计算机可读存储介质(例如卫星校正值处理系统300的存储器310)，所述一个或多个程序由多个互连计算机系统中的一个或多个处理器执行。所述一个或多个程序包括当由系统的一个或多个处理器执行时使系统执行上述的过程的指令。

网络化的卫星窄巷偏差确定

图5是一种用于确定用于多个卫星(包括n个卫星)的卫星窄巷偏差以便于导航接收器进行导航的过程(这里也称为方法500)，所述导航接收器从所述多个卫星的各个子集接收卫星导航信号。图5A和5B是相关的过程500A和500B的流程图，其中方法500A涉及轨道解析模块330(特别是窄巷双差和单差模块334)进行的窄巷处理，并且方法500B涉及时钟解析模块340(特别是窄巷双差和单差模块344)进行的窄巷处理。

方法500包括接收(502)参考接收器测量值信息，包括从确立位置处的多个参考接收器(例如图1的参考接收器140)接收由每个参考接收器接收的卫星导航信号的测量值，其中由所述多个参考接收器中的每个参考接收器接收的卫星导航信号包括在第一(L1)频率的卫星导航信号和在第二(L2)频率的卫星导航信号。通常地，每个参考接收器从在参考接收器的GNSS天线(例如，图2的天线260)的视野内的至少四个或五个卫星接收信号。

根据所接收的参考接收器测量值信息，并根据所述多个参考接收器的确立位置，方法500确定(504)用于所述多个参考接收器的初始窄巷导航解析值。所述初始窄巷导航解析值包括双差窄巷固定整周模糊度值和单差窄巷浮点模糊度。例如，如上所述，

线性组合/>

能够被用于宽巷模糊度解析，在此之后，与解析的宽巷模糊度一致能够解析窄巷模糊度。

此外，对于多个卫星中的一个丛集的n个卫星，方法500包括确定(508)单差窄巷浮点模糊度的m个集群，其中m是大于1的整数(也参见图5A和5B，530/530B)。单差窄巷模糊度值的每个集群包括用于相应的一对卫星(例如，卫星i和j)的多对单差窄巷浮点模糊度

种/>

每对单差窄巷浮点模糊度包括用于第一参考接收器r_m的第一单差宽巷浮点模糊度和用于第二接收器rn的第二单差宽巷浮点模糊度，所述第一参考接收器rm和第二接收器rn用于分别从所述相应的一对卫星中的两个卫星接收卫星导航信号。此外，每对单差浮点模糊度中的单差窄巷浮点模糊度具有相等的分数部分/>

例如，参考上述关于模糊度的集群和单差模糊度数据确定的讨论。

方法500还包括根据m个集群中的单差窄巷浮点模糊度的分数部分，确定(512)用于n个卫星中的每个卫星s的卫星窄巷偏差值

例如，参考上述关于卫星偏差估算的讨论。

此外，方法500包括根据所确定的用于n个卫星中的每个卫星s的卫星窄巷偏差值

生成(515)用于所述多个参考接收器的更新的窄巷导航解析值，所述窄巷导航解析值包括用于所述多个参考接收器的单差窄巷固定整周模糊度值。例如，如上所述，在一些实施例中，轨道解析模块330的ZD卡尔曼滤波器332和时钟解析模块340的ZD卡尔曼滤波器342，使用作为初始值(例如，作为用于状态变量的初始值，该状态变量对应于DD窄巷模糊度和卫星窄巷偏差值)的初始卫星窄巷偏差值和初始窄巷导航解析值，以预定间隔(通常称为时期)生成更新的卫星窄巷偏差值和窄巷导航解析值。

此外，方法500包括生成(516)用于n个卫星中的每个卫星的导航卫星校正值的集合，用于每个卫星s的导航卫星校正值的集合包括与确定为用于卫星s的卫星窄巷偏差值

在一些实施例中，方法500包括如果相应的卫星宽巷偏差值满足预定超范围调整标准，则将超范围调整应用(514)到所述相应的卫星宽巷偏差值。例如，在一些这样的实施例中，确定(512)用于相应的卫星的卫星窄巷偏差值

包括确定卫星窄巷偏差值是否满足超范围调整标准，并且根据已经确定卫星窄巷偏差值满足超范围调整标准，将卫星窄巷偏差值调整预定数量的窄巷周期，并将对应的单差窄巷模糊度值调整预定数量的窄巷周期。例如，如上针对卫星窄巷偏差超范围处理所解释的，当相应的卫星窄巷偏差值落在预定范围(例如(-2，2))之外时，卫星窄巷偏差值减少由如下表达式表示的数量

该数量通常等于2或-2，并且针对卫星s相关的每个模糊度

通过添加相同的量而进行对应的调整。

在一些实施例中，用于n个卫星的导航卫星校正值的集合被传输(518)到导航接收器以用于使用绝对导航模式(诸如，精确点定位PPP)确定导航接收器的位置。此外，在一些实施例中，方法500包括经由一个或多个通信网络将用于n个卫星的导航卫星校正值的集合传输到导航接收器以用于使用绝对导航模式确定导航接收器的位置。

在一些实施例中，方法500包括根据所接收的参考接收器测量值信息，并根据所述多个参考接收器的确立位置，确定用于所述多个参考接收器的折射校正宽巷导航解析值，所述宽巷导航解析值包括宽巷固定整周模糊度值；以及然后根据所接收的参考接收器测量值信息、所述多个参考接收器的确立位置以及所述宽巷导航解析值，确定用于所述多个参考接收器的折射校正窄巷导航解析值。

在一些实施例中，集群的数量m等于n-1，用于每个卫星s的卫星窄巷偏差值

是宽巷相位偏差值，并且确定单差模糊度值的n-1个集群包括针对于参考接收器和多个卫星确定固定宽巷双差整周模糊度值的集合，每个固定窄巷双差整周模糊度值与一对参考接收器和多个卫星中的一对卫星相对应。此外，用于一对卫星S_i和S_j的每对单差窄巷浮点模糊度

和/>

与所确定的固定双差模糊度值的集合中的相应的固定双差窄巷模糊度值相对应。

在一些实施例中，相对于参考接收器和多个卫星确定(504)初始固定窄巷双差模糊度值的集合包括执行(506)迭代处理，该迭代处理根据用于识别有问题的浮点宽巷双差模糊度的预定标准从潜在可固定的浮点窄巷双差模糊度的集合中移除相应的浮点窄巷模糊度，直到剩余的潜在可固定的浮点窄巷双差模糊度的集合满足预定校验标准。例如，参见上述的关于LAMBDA搜索过程、部分LAMBDA搜索过程，以及识别和删除有问题的模糊度元素的讨论。

在一些实施例中，相对于参考接收器和多个卫星确定固定窄巷双差模糊度值的集合包括执行迭代处理，该迭代处理根据用于识别有问题的浮点窄巷双差模糊度的预定标准从潜在可固定的浮点窄巷双差模糊度的集合中移除相应的浮点窄巷模糊度，直到剩余的潜在可固定的浮点窄巷双差模糊度的集合满足预定校验标准。

在一些实施例中，方法500还包括相对于参考接收器和多个卫星周期性地确定更新的固定窄巷双差整周模糊度值的集合，并根据更新的固定窄巷双差整周模糊度值的集合而确定对所确定的用于n个卫星的卫星窄巷偏差值做出的更新。

在一些实施例中，确定用于相应的卫星的卫星窄巷偏差值

包括确定卫星窄巷偏差值是否满足超范围调整标准，并且根据已经确定卫星窄巷偏差值满足超范围调整标准，将卫星窄巷偏差值调整预定数量的窄巷周期，并将对应的单差窄巷模糊度值调整预定数量的窄巷周期。/>

在一些实施例中，确定用于n个卫星中的每个卫星s的卫星窄巷偏差值

包括将所确定的用于n个卫星中的每个卫星s的卫星窄巷偏差值与当生成用于n个卫星的轨道校正值和时钟校正值时所确定的对应的卫星窄巷偏差值进行比较，并且当所确定的卫星窄巷偏差值与对应的卫星窄巷偏差值之间的差值的绝对值超过预定阈值时，将所确定的用于相应的卫星的卫星窄巷偏差值调整整数数量的窄巷周期。

包括设定用于n个卫星的卫星窄巷偏差值，使得用于n个卫星的卫星窄巷偏差值的总和等于零。

在另一方面，一种系统(例如卫星校正值生成系统130，如上参考图3A，3B和3C所描述的)包括多个互连的计算机系统，其被配置为共同执行多个导航卫星校正模块，其导致多个导航卫星校正模块执行方法500。例如，图5A和5B是相关的过程500A和500B的流程图，其中方法500A涉及轨道解析模块330(特别是窄巷双差和单差模块334)进行的窄巷处理，并且方法500B涉及时钟解析模块340(特别是窄巷双差和单差模块344)进行的窄巷处理。

参考图5A，由一个或多个轨道解析系统300-B中的轨道解析模块330执行的方法500A(参见图3A)包括：轨道解析系统300-B以预定间隔(例如，每秒，或预处理器系统300-A的每个时期一次)从预处理器系统300-A接收(502A)用于n个卫星110-1到110-n中的每个卫星s的来自每个参考站点的去噪的测量值、固定宽巷模糊度和卫星宽巷偏差值

轨道解析系统300-B使用所接收的去噪的测量值针对轨道解析系统300-B的下一个时期(例如，每300秒一次)更新(520)其轨道ZD滤波器(例如，轨道ZD卡尔曼滤波器332)，包括轨道ZD滤波器中的用于每个参考站点的ZD窄巷浮点模糊度的值，ZD窄巷卫星偏差、卫星轨道参数、太阳辐射参数(如果存在的话)，卫星和接收器时钟等。

轨道解析系统300-B将来自预处理器系统300-A的所有站点的所有卫星宽巷偏差组合(522)，并生成统一的全球宽巷偏差校正值的集合。如果在统一的宽巷偏差和用于参考接收器的各个宽巷偏差之间存在整数周期的宽巷偏差变化，则轨道系统300-B通过该整数周期调整(522)用于每个参考接收器的宽巷固定模糊度值。轨道解析系统300-B还特别以第一固定间隔(诸如300秒)更新(524)轨道ZD滤波器中的折射校正测量值。

轨道解析系统300-B具有轨道解析模块330，其以第一固定间隔(例如300秒)处理所接收的测量值，以生成轨道校正值(例如，对卫星位置的校正值，该卫星位置由卫星广播的星历来表示，因此该校正值有时被称为对卫星广播的星历的校正值)，该轨道校正值被提供(534)给时钟解析系统300-C，并且可选地提供给低延时时钟解析系统300-D。在本文中的其他地方提供了对轨道窄巷双差和单差模块334的解析窄巷双差和单差固定模糊度的操作的更加详细的解释(参考对操作526-532的讨论)。

参考图5B，由一个或多个时钟解析系统300-C(参考图3A和3B)中的时钟解析模块340执行的方法500B包括时钟解析系统300-C以预定的间隔(例如每秒)从预处理器系统300-A接收(502B)用于每个参考站点的去噪的测量值，用于n个卫星110-1到110-n中的每个卫星s的固定宽巷模糊度和卫星宽巷偏差值

并且还以第一固定间隔(例如，每秒)从轨道解析模块330接收(参考图5A，534)卫星轨道校正值或预测的轨道。时钟解析系统300-C使用所接收的去噪的测量值和卫星轨道校正值针对时钟解析系统300-C的下一个时期(例如，每300秒一次)更新(520B)其时钟ZD滤波器(例如，卡尔曼滤波器342)，包括时钟ZD滤波器中的用于每个参考站点的ZD窄巷浮点模糊度的值，ZD窄巷卫星偏差、卫星和接收器时钟、对流层偏差等。

时钟解析系统300-C将来自预处理器系统300-A的所有站点的所有卫星宽巷偏差组合(522B)，并生成统一的全球宽巷偏差校正值的集合。如果在统一的宽巷偏差和用于相应的参考接收器的单独的宽巷偏差之间存在整数周期的宽巷偏差变化，则时钟解析系统300-C还通过该整数周期调整(522B)用于该相应的参考接收器140(参考站点)的宽巷固定模糊度值。时钟解析系统300-C还特别以第二固定间隔(诸如30秒)更新(524B)时钟ZD滤波器中的折射校正测量值。

在一些实施例中，时钟解析系统300-C具有时钟宽巷双差和单差模块344，其以第二固定间隔(例如30秒)处理所接收的测量值，以生成时钟校正值(例如，对卫星时钟的校正值)，NL偏差校正值、宽巷偏差校正值、对流层延迟估算值、有时也称为对卫星广播的星历的校正值，这些校正值被提供给低延迟时钟解析系统300-D或其低延时时钟解析模块350。在本文中的其他地方提供了对时钟窄巷双差和单差模块344的解析窄巷双差和单差固定模糊度、窄巷偏差的操作的更加详细的解释(参考对操作526B-532B的讨论)。

在又一方面，一种存储一个或多个程序的非暂时性计算机可读存储介质(例如卫星校正值处理系统300的存储器310)，所述一个或多个程序由多个互连计算机系统中的一个或多个处理器执行。所述一个或多个程序包括当由系统的一个或多个处理器执行时使系统执行方法500的指令。

具有低延时时钟校正值的导航卫星轨道和时钟校正值确定

图6是一种用于确定用于多个卫星(包括n个卫星)的卫星窄巷偏差以便于导航接收器进行导航的过程600(这里也称为方法600)，所述导航接收器从所述多个卫星的各个子集接收卫星导航信号。方法600包括接收(602)参考接收器测量值信息，包括从确立位置处的多个参考接收器(例如图1的参考接收器140)接收由每个参考接收器接收的卫星导航信号的测量值，其中由所述多个参考接收器中的每个参考接收器接收的卫星导航信号包括在第一(L1)频率的卫星导航信号和在第二(L2)频率的卫星导航信号。通常地，每个参考接收器从在参考接收器的GNSS天线(例如，图2的天线260)的视野内的至少四个或五个卫星接收信号。

根据所接收的参考接收器测量值信息，并根据所述多个参考接收器的确立位置，方法600确定(604)用于所述多个参考接收器的窄巷导航解析值。所述窄巷导航解析值包括窄巷浮点模糊度值和窄巷固定整周模糊度值。例如，如上所述，

线性组合/>

此外，对于多个卫星中的一个丛集的n个卫星，方法600根据窄巷导航解析值，确定轨道校正值、时钟校正值和针对时钟校正值做出的低延时更新。具体地，这包括(A)以第一更新速率，确定(608)用于n个卫星中的每个卫星的轨道校正值；(B)以第二更新速率，确定(610)用于n个卫星中的每个卫星的时钟校正值；以及(C)以比所述第二更新速率快的第三更新速率，确定(612)对用于n个卫星中的每个卫星的时钟校正值做出的更新。在一些实施例中，所述第三更新速率比所述第二更新速率快至少五倍。

方法600还包括生成(614)用于n个卫星中的每个卫星的导航卫星校正值的集合，用于每个卫星s的导航卫星校正值的集合包括以第一更新速率被更新的轨道校正值和以第三更新速率被更新的时钟校正值。通常，方法600包括包括经由一个或多个通信网络将用于n个卫星中的每个卫星的导航卫星校正值的集合传输(616)到导航接收器以用于使用绝对导航模式确定导航接收器的当前位置。

在一些实施例中，方法600包括根据所接收的参考接收器测量值信息，并根据所述多个参考接收器的确立位置，确定(620)用于所述多个参考接收器的宽巷导航解析值，所述宽巷导航解析值包括宽巷固定整周模糊度值；以及根据所接收的参考接收器测量值信息、所述多个参考接收器的确立位置以及所述宽巷导航解析值，确定用于所述多个参考接收器的窄巷导航解析值。例如，如上所述，

线性组合/>

在一些实施例中，方法600包括确定(622)用于n个卫星中的每个卫星s的卫星窄巷偏差值

其中所述卫星窄巷偏差值是窄巷相位偏差值。根据所述卫星s的所述窄巷固定整周模糊度值和所述卫星窄巷偏差值/>

确定用于n个卫星中的每个卫星s的所述轨道校正值和所述时钟校正值。

在方法600的一些实施例中，通过第一组预处理器模块来确定宽巷导航解析值，通过从所述第一组预处理器模块接收宽巷解析值的轨道解析模块来确定所述轨道校正值，以及通过时钟解析模块来确定以所述第二更新速率确定的所述时钟校正值。此外，通过从所述第一组预处理器模块接收所述宽巷解析值并且从所述轨道解析模块接收所述轨道校正值的时钟解析模块来确定时钟校正值。参考上述关于轨道解析模块和时钟解析模块的讨论。

在方法600的一些实施例中，通过与执行所述轨道解析模块的一个或多个硬件处理器不同的且与执行所述第一组预处理器模块的一个或多个硬件处理器不同的一个或多个硬件处理器来执行所述时钟解析模块。参考上述关于图3A和3B的讨论。

在方法600的一些实施例中，通过低延时时钟模块确定对用于每个卫星的时钟校正值做出的更新，所述低延时时钟模块接收载波相位测量值或者与接收自参考接收器的至少一个子集的载波相位测量值相对应的信息，并且根据所接收的载波相位测量值或者与载波相位测量值相对应的信息确定用于每个卫星的时钟校正值的变化。参考上述关于图3B和低延时时钟解析模块350的讨论。

在一些实施例中，方法600包括将对用于每个卫星的时钟校正值做出的更新与用于卫星的时钟校正值进行整合，而在一系列时期中的每个时期产生更新的时钟校正值，其中所生产的用于n个卫星中的每个卫星的导航卫星校正值的集合包括用于一系列时期中的每个时期的更新的时钟校正值。

在另一方面，一种系统(例如卫星校正值生成系统130，如上参考图3A，3B和3C所描述的)包括多个互连的计算机系统，其被配置为共同执行多个导航卫星校正模块，其导致多个导航卫星校正模块执行方法600。

在又一方面，一种存储一个或多个程序的非暂时性计算机可读存储介质(例如卫星校正值处理系统300的存储器310)，所述一个或多个程序由多个互连计算机系统中的一个或多个处理器执行。所述一个或多个程序包括当由系统的一个或多个处理器执行时使系统执行方法600的指令。

应当理解，尽管这里可以使用术语“第一”，“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件。例如，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件，而不改变描述的含义，只要所有出现的“第一元件”被一致地重命名，并且所有出现的第二元件被一致地重命名。第一元件和第二元件都是元件，但它们不是相同的元件。

这里使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不是要限制权利要求。如在实施例和所附权利要求的描述中所使用的，单数形式“一”，“一个”和“所述或该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。还应理解，本文所用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关所列项目的任何和所有可能的组合。将进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定所述特征，整数，步骤，操作，元件和/或部件的存在，但不排除存在或者添加一个或多个其他特征，整数，步骤，操作，元件，部件和/或其构成的组。

如这里所使用的，术语“如果”可以被解释为表示：取决于上下文，“当(所述先决条件为真)时”或“在(所述先决条件为真)时”或“响应于确定(所述先决条件为真)”或“根据确定(所述先决条件为真)”或“响应于检测到(所述先决条件为真)”。类似地，短语“如果确定[陈述的先决条件为真]”或“如果[陈述的先决条件为真]”或“当[陈述的先决条件为真]时”可以解释为：取决于上下文，“在确定(所述先决条件为真)时”，或“响应于确定(所述先决条件为真)”，或“根据确定(所述先决条件为真)”，或“在检测到(所述先决条件为真)时”，或“响应于检测到(所述先决条件为真)”。

出于解释的目的，已经参考特定实施例描述了前述描述。然而，上面的说明性讨论并非旨在穷举或将本发明限制于所公开的精确形式。鉴于上述教导，许多修改和变化都是可能的。选择和描述实施例是为了最好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使得本领域的其他技术人员能够最好地利用本发明和具有适合于预期的特定用途的各种修改的各种实施例。

Claims

1.一种用于确定用于多个卫星的导航卫星校正值以便于具有导航接收器的可移动物体进行导航的方法，所述导航接收器从所述多个卫星的各个子集接收卫星导航信号，该方法包括：

接收参考接收器测量值信息，包括从确立位置处的多个参考接收器接收由每个参考接收器接收的卫星导航信号的测量值，其中由所述多个参考接收器中的每个参考接收器接收的卫星导航信号包括在第一频率的卫星导航信号和在第二频率的卫星导航信号；

根据所接收的参考接收器测量值信息，并根据所述多个参考接收器的确立位置，确定用于所述多个参考接收器的窄巷导航解析值，所述窄巷导航解析值包括窄巷固定整周模糊度值；

根据窄巷导航解析值，对于多个卫星中的一个丛集的n个卫星，

以第一更新速率，确定用于所述n个卫星中的每个卫星的轨道校正值；

以比所述第一更新速率快的第二更新速率，确定用于所述n个卫星中的每个卫星的时钟校正值；以及

以比所述第二更新速率快的第三更新速率，确定对用于所述n个卫星中的每个卫星的时钟校正值做出的更新；

生成用于所述n个卫星中的每个卫星的导航卫星校正值的集合，用于每个卫星s的导航卫星校正值的集合包括以第一更新速率被更新的轨道校正值和以第三更新速率被更新的时钟校正值。

2.根据权利要求1所述的方法，包括确定用于所述n个卫星中的每个卫星s的卫星窄巷偏差值

其中所述卫星窄巷偏差值是窄巷相位偏差值；以及

其中，根据所述卫星s的所述窄巷固定整周模糊度值和所述卫星窄巷偏差值

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第三更新速率比所述第二更新速率快至少五倍。

4.根据权利要求1所述的方法，包括：

根据所接收的参考接收器测量值信息，并根据所述多个参考接收器的确立位置，确定用于所述多个参考接收器的宽巷导航解析值，所述宽巷导航解析值包括宽巷固定整周模糊度值；以及

根据所接收的参考接收器测量值信息、所述多个参考接收器的确立位置以及所述宽巷导航解析值，确定用于所述多个参考接收器的窄巷导航解析值。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，

通过第一组预处理器模块来确定宽巷导航解析值，

通过从所述第一组预处理器模块接收宽巷解析值的轨道解析模块来确定所述轨道校正值，

通过时钟解析模块来确定以所述第二更新速率确定的所述时钟校正值；以及

通过从所述第一组预处理器模块接收所述宽巷解析值并且从所述轨道解析模块接收所述轨道校正值的时钟解析模块来确定时钟校正值。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，通过与执行所述轨道解析模块的一个或多个硬件处理器不同的且与执行所述第一组预处理器模块的一个或多个硬件处理器不同的一个或多个硬件处理器来执行所述时钟解析模块。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，通过低延时时钟模块确定对用于每个卫星的时钟校正值做出的更新，所述低延时时钟模块接收从参考接收器的至少一个子集接收的载波相位测量值或者与所述载波相位测量值相对应的信息，并且根据所接收的载波相位测量值或者与所述载波相位测量值相对应的信息确定用于每个卫星的时钟校正值的变化。

8.根据权利要求5所述的方法，包括将对用于每个卫星的时钟校正值做出的更新与用于卫星的时钟校正值进行整合，而在一系列时期中的每个时期产生更新的时钟校正值，其中所生产的用于所述n个卫星中的每个卫星的导航卫星校正值的集合包括用于一系列时期中的每个时期的更新的时钟校正值。

9.根据权利要求1所述的方法，包括经由一个或多个通信网络将用于所述n个卫星中的每个卫星的导航卫星校正值的集合传输到导航接收器以用于使用绝对导航模式确定导航接收器的当前位置。

10.一种用于确定用于包括n个卫星的多个卫星的导航卫星校正值以便于导航接收器进行导航的系统，所述导航接收器从所述多个卫星的各个子集接收卫星导航信号，所述系统包括：

多个互连的计算机系统，所述多个互连的计算机系统共同执行多个导航卫星校正模块，其中所述多个导航卫星校正模块的执行使得所述系统执行操作，所述操作包括：

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述多个导航卫星校正模块包括：第一组预处理器模块，其确定宽巷导航解析值；轨道解析模块，其从所述第一组预处理器模块接收宽巷解析值并且确定轨道校正值；以及时钟解析模块，其从所述第一组预处理器模块接收所述宽巷解析值并且确定时钟校正值。

12.根据权利要求11所述的系统，包括执行所述第一组预处理器模块的第一组一个或多个硬件处理器，执行所述轨道解析模块的第二组一个或多个硬件处理器，以及执行所述时钟解析模块的第三组一个或多个硬件处理器，其中第一组一个或多个硬件处理器、第二组一个或多个硬件处理器和第三组一个或多个硬件处理器是不同组的一个或多个硬件处理器。

13.根据权利要求10所述的系统，其中所述多个导航卫星校正模块包括如下指令，所述指令当被所述系统执行时使得所述系统执行如下操作，所述操作包括：

确定用于所述n个卫星中的每个卫星s的卫星窄巷偏差值

其中所述卫星窄巷偏差值是窄巷相位偏差值；以及

14.根据权利要求10所述的系统，其中，所述第三更新速率比所述第二更新速率快至少五倍。

15.根据权利要求10所述的系统，其中，所述多个导航卫星校正模块包括如下指令，所述指令当被所述系统执行时使得所述系统执行如下操作，所述操作包括：

16.根据权利要求10所述的系统，其中，

通过第一组预处理器模块来确定宽巷导航解析值，

17.根据权利要求16所述的系统，其中，通过与执行所述轨道解析模块的一个或多个硬件处理器不同的且与执行所述第一组预处理器模块的一个或多个硬件处理器不同的一个或多个硬件处理器来执行所述时钟解析模块。

18.根据权利要求16所述的系统，其中，通过低延时时钟模块确定对用于每个卫星的时钟校正值做出的更新，所述低延时时钟模块接收从参考接收器的至少一个子集接收的载波相位测量值或者与所述载波相位测量值相对应的信息，并且根据所接收的载波相位测量值或者与所述载波相位测量值相对应的信息确定用于每个卫星的时钟校正值的变化。

19.根据权利要求16所述的系统，其中，所述多个导航卫星校正模块包括如下指令，所述指令当被所述系统执行时使得所述系统执行如下操作，所述操作包括：

将对用于每个卫星的时钟校正值做出的更新与用于卫星的时钟校正值进行整合，而在一系列时期中的每个时期产生更新的时钟校正值，其中所生产的用于所述n个卫星中的每个卫星的导航卫星校正值的集合包括用于一系列时期中的每个时期的更新的时钟校正值。

20.根据权利要求10所述的系统，其中，所述多个导航卫星校正模块包括如下指令，所述指令当被所述系统执行时使得所述系统执行如下操作，所述操作包括：

经由一个或多个通信网络将用于所述n个卫星中的每个卫星的导航卫星校正值的集合传输到导航接收器以用于使用绝对导航模式确定导航接收器的当前位置。

21.一种存储程序的非暂时性计算机可读存储介质，所述程序由包括多个互连计算机系统的系统的处理器执行，所述程序包括当由多个互连计算机系统的处理器执行时使系统执行操作的指令，所述操作包括：

22.根据权利要求21所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述程序包括：第一组预处理器模块，其确定宽巷导航解析值；轨道解析模块，其从所述第一组预处理器模块接收宽巷解析值并且确定轨道校正值；以及时钟解析模块，其从所述第一组预处理器模块接收所述宽巷解析值并且确定时钟校正值。