CN110441800A - 一种基于线性组合优选的四频周跳探测与修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种基于线性组合优选的四频周跳探测与修复方法，基于四频观测数据，以固定概率最大为目标，优选了四组线性组合，进行周跳探测与修复。目前的周跳探测与修复方法主要是基于三频观测值，尚未有基于四频观测值的周跳探测与修复方法，本发明填补了基于四频观测数据进行周跳探测与修复的空白，对充分发挥四频观测数据带来的信息冗余进而提高定位精度具有重大意义。
Description
技术领域
本发明涉及卫星导航系统高精度数据处理技术领域，特别是涉及一种四频周跳探测与修复方法。
背景技术
载波相位观测值精度远高于伪距，在卫星导航系统高精度数据处理领域有着广泛的应用。实际环境中，由于干扰、遮挡等因素，造成载波相位出现整周跳变，一般将该现象称为周跳。周跳的出现打破了载波相位的连续性，使用载波相位进行高精度定位解算前必须进行周跳探测与修复。
目前的周跳探测与修复方法主要基于三频观测数据。随着北斗全球系统建设，北斗可播发B1I，B1C，B2a，B3I四个频点的观测数据，此外，伽利略系统也可以播发E1，E5a，E5b，E6四个频点的观测数据。四频数据的出现给周跳探测与修复带来了较大的信息冗余，可以形成更多的波长较长、组合噪声较小、电离层延迟较小的线性组合。但目前基于四频观测数据进行周跳探测与修复的研究还基本处于空白，需要基于四频观测数据，进行线性组合优选，充分发挥四频观测数据带来的信息冗余，提供周跳探测与修复概率。
发明内容
目前基于四频观测数据的周跳探测与修复的研究基本处于空白。针对现有技术的这一情况，本发明的目的是提出一种基于线性组合优选的四频周跳探测与修复方法。本发明以固定概率最大为目标，优选四组线性组合，提高四频周跳探测与修复的概率，填补四频周跳探测与修复的空白。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是：
一种基于线性组合优选的四频周跳探测与修复方法，包括以下步骤：首先对于卫星导航系统播发的四频导航信号，获取卫星导航系统四个频点的载波相位以及伪距，以固定概率最大为目标，构造四组周跳探测线性组合以及对应的四组周跳探测线性组合探测量，恢复卫星导航系统四个频点各自的周跳值。
本发明中，所述卫星导航系统为能够播发四频导航信号的卫星导航系统。进一步地，卫星导航系统为北斗系统或者伽利略系统。对于北斗系统，北斗系统四个频点分别对应其B1I，B1C，B2a和B3I。对于伽利略系统，伽利略系统四个频点分别对应其E1，E5a，E5b和E6。
本发明中，构造卫星导航系统四组周跳探测线性组合以及对应的四组周跳探测线性组合探测量，恢复卫星导航系统四个频点各自的周跳值的方法如下：
1)根据公式(1)构造卫星导航系统第一组周跳探测线性组合：
其中，cspeed为光速，φ1,φ2,φ3,φ4为四个频率分别为f1,f2,f3,f4的频点以米为单位的载波相位，ρ1,ρ2,ρ3,ρ4为四个频率分别为f1,f2,f3,f4的频点以米为单位的伪距。
f1,f2,f3,f4为四个频率分别为f1,f2,f3,f4的频点。对于北斗系统，四个频率分别为f1,f2,f3,f4的频点分别对应B1I，B1C，B2a和B3I。对于伽利略系统，四个频率分别为f1,f2,f3,f4的频点分别对应E1，E5a，E5b和E6。
λijkt为卫星导航系统第一组周跳探测线性组合的波长，由公式(2)决定：
(i,j,k,t)为卫星导航系统第一组周跳探测线性组合的载波系数，(a,b,c,d)为卫星导航系统第一组周跳探测线性组合的伪距系数，给定载波系数(i,j,k,t)后，伪距系数(a,b,c,d)由公式(3)确定：
其中，σρ为伪距标准差，取0.3m，λ1为频率为f1的频点的载波波长。α,β为辅助系数，由公式(3)可一并计算出来。表1列出了为使第一组周跳探测组合固定概率最大，北斗系统和伽利略系统的载波系数和伪距系数的取值。
表1第一组周跳探测组合
由表1可知，为使固定概率最大，对于北斗系统，(i,j,k,t)取(-1,1,0,0)，(a,b,c,d)取(0.4765,0.4896,-0.0718,0.1057)。对于伽利略系统，(i,j,k,t)取(0,-1,1,0)，(a,b,c,d)取(-0.0755,0.4373,0.3791,0.2592)。
2)根据公式(4)构造卫星导航系统第一组周跳探测线性组合探测量：
ΔL1(ind)＝L1(ind)-L1(ind-1) (4)
其中，ind表示第几个历元，L1为第一组周跳探测线性组合的结果，由公式(1)进行计算得到。
3)根据公式(5)构造卫星导航系统第二组周跳探测线性组合：
其中，(i,j,k,t)为第一组周跳探测组合的载波系数，取步骤1)中的结果。int(ΔL1)表示对公式(4)四舍五入取整，λpquv为第二组周跳探测线性组合的波长，由公式(6)确定：
(p,q,u,v)为第二组周跳探测线性组合的载波系数。
表2列出了第二组周跳探测线性组合固定概率最大的北斗系统(BDS)和伽利略系统的载波系数。
表2第二组周跳探测组合
由表2可知，对BDS和伽利略系统而言，上述10组组合固定概率相同，因此，截止到此处，不能确定第二组组合的选取，上述10组载波系数都作为备选方案参与到下面介绍的第三组周跳探测组合中。
4)根据公式(7)构造卫星导航系统第二组周跳探测线性组合探测量：
ΔL2(ind)＝L2(ind)-L2(ind-1) (7)
其中，ind表示第几个历元，L2为第二个周跳探测组合的结果，由公式(5)计算得到。
5)根据公式(8)构造卫星导航系统第三组周跳探测线性组合：
其中，(p,q,u,v)为第二组周跳探测线性组合的载波系数，其值取表2中的结果。int(ΔL2)表示对公式(7)四舍五入取整，λwxyz为第三组周跳探测线性组合的波长，由公式(9)确定：
(w,x,y,z)为卫星导航系统第三组周跳探测线性组合的载波系数。
表3和表4分别列出了历元间一次差分和二次差分时第三组周跳探测线性组合固定概率最大的BDS和伽利略系统的载波系数。
表3第三组周跳探测线性组合，历元间一次差分
表4第三组周跳探测线性组合，历元间二次差分
由表3和表4可知，对北斗系统，第三组周跳探测线性组合采用历元间二次差分时固定概率较大。对伽利略系统，第三组周跳探测线性组合采用历元间一次差分时固定概率较大。此时北斗系统和伽利略系统的周跳探测线性组合仍不唯一，故将上述两个表格中的值均作为备选方案参与到下面介绍的第四组周跳探测线性组合中。
6)构造卫星导航系统第三组周跳探测线性组合探测量。
由步骤5)可知，对北斗系统，应采用历元间二次差分的方法构造第三组周跳探测线性组合的探测量。对伽利略系统，应采用历元间一次差分的方法构造第三组周跳探测线性组合的探测量。
因此，对于北斗系统，根据公式(10)构造北斗系统第三组周跳探测线性组合探测量：
ΔΔL3(ind)＝[L3(ind)-L3(ind-1)]-[L3(ind-1)-L3(ind-2)] (10)
对于伽利略系统，根据公式(11)构造伽利略系统第三组周跳探测线性组合探测量：
ΔL3(ind)＝L3(ind)-L3(ind-1) (11)
其中，ind表示第几个历元，L3为第三个周跳探测线性组合的结果，由公式(8)进行计算得到。
7)构造卫星导航系统第四组周跳探测线性组合。
对于北斗系统，根据公式(12)构造北斗系统第四组周跳探测线性组合：
其中，(w,x,y,z)为卫星导航系统第三组周跳探测线性组合的载波系数，其值取表4中的结果，int(ΔΔL3)表示对公式(10)四舍五入取整。
对于伽利略系统，根据公式(13)构造伽利略系统第四组周跳探测线性组合：
其中，其中，(w,x,y,z)为卫星导航系统第三组周跳探测线性组合的载波系数，其值取表3中的结果，int(ΔL3)表示对公式(11)四舍五入取整。
公式(12)和(13)中的λlmng均表示第四组周跳探测线性组合的波长，由公式(14)确定：
(l,m,n,g)为卫星导航系统第四组周跳探测线性组合的载波系数。
表5和表6分别列出了历元间一次差分和二次差分时第四组周跳探测线性组合固定概率最大的BDS和伽利略系统的载波系数。
表5第四组周跳探测组合，历元间一次差分
表6第四组周跳探测组合，历元间二次差分
由表5和表6可知，对北斗系统，第四组周跳探测线性组合采用历元间一次差分时固定概率较大。对伽利略系统，第四组周跳探测线性组合采用历元间二次差分时固定概率较大。
此时北斗系统和伽利略系统的周跳探测线性组合唯一确定，具体如下：
对北斗系统，第四组周跳探测线性组合的载波系数取(3 0 -5 1)，第三组周跳探测线性组合的载波系数取(-1 5 -1 -4)，结合表4，第二组周跳探测线性组合的载波系数取(-4 5 3 -4)。
对伽利略系统，第四组载波系数取(-3 2 2 0)，第三组载波系数取(1 -3 5 -3)，结合表3，第二组载波系数取(0 -5 4 1)。
8)构造卫星导航系统第四组周跳探测线性组合探测量
由步骤7)可知，对北斗系统，应采用历元间一次差分的方法构造第四组周跳探测线性组合的探测量。对伽利略系统，应采用历元间二次差分的方法构造第四组周跳探测线性组合的探测量。
对于北斗系统，根据公式(15)构造北斗系统第四组周跳探测线性组合探测量：
ΔL4(ind)＝L4(ind)-L4(ind-1) (15)
对于伽利略系统，根据公式(16)构造伽利略系统第四组周跳探测线性组合探测量：
ΔΔL4(ind)＝[L4(ind)-L4(ind-1)]-[L4(ind-1)-L4(ind-2)] (16)
其中，ind表示第几个历元，L4为第四个周跳探测组合的结果，由公式(13)进行计算得到。
9)恢复卫星导航系统系统各频点周跳。
对于北斗系统，根据公式(17)恢复北斗系统各频点周跳：
其中，int(ΔL1)，int(ΔL2)，int(ΔΔL3)，int(ΔL4)分别为对公式(4)、(7)、(10)、(15)四舍五入取整。
对于伽利略系统，根据公式(18)恢复伽利略系统各频点周跳：
其中，int(ΔL1)，int(ΔL2)，int(ΔL3)，int(ΔΔL4)分别为对公式(4)、(7)、(11)、(16)四舍五入取整。
本发明具有以下明显优点：
1、本发明充分发挥了四频观测数据带来的信息冗余，填补了四频周跳探测与修复方法的空白。
2、本发明在进行线性组合优选时，以固定概率最大为目标，避免了分别独立考虑波长、组合噪声、电离层延迟项，最终结果是全局最优解。
3、本发明在构造第三个和第四个组合探测量时，针对北斗系统和伽利略系统不同的频点约束，分别采用了一次历元差分和二次历元差分的方法，降低了电离层延迟的影响，使得本发明在电离层活跃场景下仍然可以以较高概率进行周跳探测与修复。
附图说明
图1是本发明一种基于线性组合优选的四频周跳探测与修复方法的原理框图。
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，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
参照图1，本发明提供一种基于线性组合优选的四频周跳探测与修复方法，对于卫星导航系统播发的四频导航信号，首先获取卫星导航系统四个频点的载波相位以及伪距，以固定概率最大为目标，构造四组周跳探测线性组合以及对应的四组周跳探测线性组合探测量，恢复卫星导航系统四个频点各自的周跳值。
实施例1：
本实施例中：卫星导航系统为北斗系统，北斗系统四个频点分别对应其B1I，B1C，B2a和B3I，设频点B1I，B1C，B2a和B3I的频率分别为f1,f2,f3,f4。采用本发明所提供的基于线性组合优选的四频周跳探测与修复方法，构造北斗系统四组周跳探测线性组合以及对应的四组周跳探测线性组合探测量，恢复北斗系统四个频点各自的周跳值。
1)经过线性组合优选，将北斗系统第一组周跳探测线性组合的载波系数(i,j,k,t)取(-1,1,0,0)，根据公式(1)构造北斗系统第一组周跳探测线性组合：
其中，cspeed为光速，φ1,φ2,φ3,φ4为四个频率分别为f1,f2,f3,f4的频点以米为单位的载波相位，ρ1,ρ2,ρ3,ρ4为四个频率分别为f1,f2,f3,f4的频点以米为单位的伪距，f1,f2,f3,f4为四个频率分别为f1,f2,f3,f4的频点。λijkt为第一组周跳探测线性组合的波长，由公式(2)决定：
(i,j,k,t)为第一组周跳探测线性组合的载波系数，经过线性组合优选，对于北斗系统，取(-1 1 0 0)。(a,b,c,d)为第一组周跳探测线性组合的伪距系数，(a,b,c,d)取(-0.0755,0.4373,0.3791,0.2592)。
2)根据公式(4)构造北斗系统第一组周跳探测线性组合探测量：
ΔL1(ind)＝L1(ind)-L1(ind-1) (4)
其中，ind表示第几个历元，L1为第一个周跳探测组合的结果，由公式(1)计算得到。
3)经过线性组合优选，将北斗系统第二组周跳探测线性组合的载波系数(p,q,u,v)取(-4,5,3,-4)，根据公式(5)构造北斗系统第二组周跳探测线性组合：
其中，int(ΔL1)表示对公式(4)四舍五入取整，λpquv为第二组周跳探测线性组合的波长，由公式(6)确定：
4)根据公式(7)构造北斗系统第二组周跳探测线性组合探测量：
ΔL2(ind)＝L2(ind)-L2(ind-1) (7)
其中，ind表示第几个历元，L2为第二个周跳探测线性组合的结果，由公式(5)进行计算得到。
5)经过线性组合优选，将北斗系统第三组周跳探测线性组合的载波系数(w,x,y,z)取(-1,5,-1,-4)，根据公式(8)构造北斗系统第三组周跳探测线性组合：
其中，int(ΔL2)表示对公式(7)四舍五入取整，λwxyz为第三组周跳探测线性组合的波长，由公式(9)确定：
(w,x,y,z)为第三组周跳探测线性组合的载波系数，经过线性组合优选，对于北斗系统，取(-1 5 -1 -4)。
6)根据公式(10)构造北斗系统第三组周跳探测线性组合探测量：
ΔΔL3(ind)＝[L3(ind)-L3(ind-1)]-[L3(ind-1)-L3(ind-2)] (10)
其中，ind表示第几个历元，L3为第三个周跳探测组合的结果，由公式(8)进行计算得到。
7)经过线性组合优选，将北斗系统第四组周跳探测线性组合的载波系数(l,m,n,g)取(3,0,-5,1)，根据公式(12)构造北斗系统第四组周跳探测线性组合：
其中，int(ΔΔL3)表示对公式(10)四舍五入取整。
λlmng为第四组周跳探测线性组合的波长，由公式(14)确定：
8)根据公式(15)构造北斗系统第四组周跳探测线性组合探测量：
ΔL4(ind)＝L4(ind)-L4(ind-1) (15)
其中，ind表示第几个历元，L4为第四个周跳探测组合的结果，由公式(13)进行计算得到。
9)根据公式(17)恢复北斗系统各频点周跳：
其中，int(ΔL1)，int(ΔL2)，int(ΔΔL3)，int(ΔL4)分别为对公式(4)、(7)、(10)、(15)四舍五入取整。
实施例2：
本实施例中卫星导航系统为伽利略系统，伽利略系统四个频点分别对应其E1，E5a，E5b和E6，设频点E1，E5a，E5b和E6的频率分别为f1,f2,f3,f4。采用本发明所提供的基于线性组合优选的四频周跳探测与修复方法，构造伽利略系统四组周跳探测线性组合以及对应的四组周跳探测线性组合探测量，恢复伽利略系统四个频点各自的周跳值。
1)经过线性组合优选，将伽利略系统第一组周跳探测线性组合的载波系数(i,j,k,t)取(0,-1,1,0)，根据公式(1)构造伽利略系统第一组周跳探测线性组合：
其中，cspeed为光速，φ1,φ2,φ3,φ4为四个频率分别为f1,f2,f3,f4的频点以米为单位的载波相位，ρ1,ρ2,ρ3,ρ4为四个频率分别为f1,f2,f3,f4的频点以米为单位的伪距，f1,f2,f3,f4为四个频率分别为f1,f2,f3,f4的频点。λijkt为第一组周跳探测线性组合的波长，由公式(2)决定：
(a,b,c,d)为第一组周跳探测线性组合的伪距系数，(a,b,c,d)取(-0.0755,0.4373,0.3791,0.2592)。
2)根据公式(4)构造伽利略系统第一组周跳探测线性组合探测量：
ΔL1(ind)＝L1(ind)-L1(ind-1) (4)
其中，ind表示第几个历元，L1为第一个周跳探测组合的结果，由公式(1)进行计算得到。
3)经过线性组合优选，将伽利略系统第二组周跳探测线性组合的载波系数(p,q,u,v)取(0,-5,4,1)，根据公式(5)构造伽利略系统第二组周跳探测线性组合：
其中，int(ΔL1)表示对公式(4)四舍五入取整，λpquv为第二组周跳探测线性组合的波长，由公式(6)确定：
4)根据公式(7)构造伽利略系统第二组周跳探测线性组合探测量：
ΔL2(ind)＝L2(ind)-L2(ind-1) (7)
其中，ind表示第几个历元，L2为第二个周跳探测组合的结果，由公式(5)进行计算得到。
5)经过线性组合优选，将伽利略系统第三组周跳探测线性组合的载波系数(w,x,y,z)取(1,-3,5,-3)，根据公式(8)构造伽利略系统第三组周跳探测线性组合：
其中，int(ΔL2)表示对公式(7)四舍五入取整，λwxyz为第三组周跳探测线性组合的波长，由公式(9)确定：
(6)根据公式(11)构造伽利略系统第三组周跳探测线性组合探测量：
ΔL3(ind)＝L3(ind)-L3(ind-1) (11)
其中，ind表示第几个历元，L3为第三个周跳探测组合的结果，由公式(8)进行计算得到。
(7)经过线性组合优选，将第四组周跳探测线性组合的载波系数(l,m,n,g)取(-3,2,2,0)，根据公式(13)构造伽利略系统第四组周跳探测线性组合：
其中，int(ΔL3)表示对公式(11)四舍五入取整。λlmng为第四组周跳探测线性组合的波长，由公式(14)确定：
(8)根据公式(16)构造伽利略系统第四组周跳探测线性组合探测量：
ΔΔL4(ind)＝[L4(ind)-L4(ind-1)]-[L4(ind-1)-L4(ind-2)] (16)
其中，ind表示第几个历元，L4为第四个周跳探测组合的结果，由公式(13)进行计算得到。
(9)根据公式(18)恢复伽利略系统各频点周跳：
其中，int(ΔL1)，int(ΔL2)，int(ΔL3)，int(ΔΔL4)分别为对公式(4)、(7)、(11)、(16)四舍五入取整。
本发明基于四频观测数据，以固定概率最大为目标，优选了四组线性组合，进行周跳探测与修复。目前的周跳探测与修复方法主要是基于三频观测值，尚未有基于四频观测值的周跳探测与修复方法，本发明填补了基于四频观测数据进行周跳探测与修复的空白，对充分发挥四频观测数据带来的信息冗余进而提高定位精度具有重大意义。
以上包含了本发明优选实施例的说明，这是为了详细说明本发明的技术特征，并不是想要将发明内容限制在实施例所描述的具体形式中，依据本发明内容主旨进行的其他修改和变形也受本专利保护。本发明内容的主旨是由权利要求书所界定，而非由实施例的具体描述所界定。
Claims (8)
1.一种基于线性组合优选的四频周跳探测与修复方法，其特征在于包括以下步骤：对于卫星导航系统播发的四频导航信号，首先获取卫星导航系统四个频点的载波相位以及伪距，以固定概率最大为目标，构造四组周跳探测线性组合以及对应的四组周跳探测线性组合探测量，恢复卫星导航系统四个频点各自的周跳值。
2.根据权利要求1所述的基于线性组合优选的四频周跳探测与修复方法，其特征在于：卫星导航系统为北斗系统或者伽利略系统。
3.根据权利要求2所述的基于线性组合优选的四频周跳探测与修复方法，其特征在于：所述卫星导航系统为北斗系统，对于北斗系统，四个频率分别为f1,f2,f3,f4的频点分别对应B1I，B1C，B2a和B3；构造北斗系统四组周跳探测线性组合以及对应的四组周跳探测线性组合探测量的方法如下：
(1)根据公式(1)构造北斗系统第一组周跳探测线性组合：
其中，cspeed为光速；φ1,φ2,φ3,φ4为四个频率分别为f1,f2,f3,f4的频点以米为单位的载波相位；ρ1,ρ2,ρ3,ρ4为四个频率分别为f1,f2,f3,f4的频点以米为单位的伪距；λijkt为第一组周跳探测线性组合的波长，由公式(2)决定：
(i,j,k,t)为第一组周跳探测线性组合的载波系数，(a,b,c,d)为第一组周跳探测线性组合的伪距系数，给定载波系数(i,j,k,t)后，伪距系数(a,b,c,d)由公式(3)确定：
其中，σρ为伪距标准差，取0.3m，λ1为频率为f1的频点的载波波长；α,β为辅助系数，由公式(3)一并计算出来；
(2)根据公式(4)构造北斗系统第一组周跳探测线性组合探测量：
ΔL1(ind)＝L1(ind)-L1(ind-1) (4)
其中，ind表示第几个历元，L1为第一个周跳探测组合的结果，由公式(1)计算得到；
(3)根据公式(5)构造北斗系统第二组周跳探测线性组合：
其中，int(ΔL1)表示对公式(4)四舍五入取整，λpquv为第二组周跳探测线性组合的波长，由公式(6)确定：
其中，(p,q,u,v)为第二组周跳探测线性组合的载波系数；
(4)根据公式(7)构造北斗系统第二组周跳探测线性组合探测量：
ΔL2(ind)＝L2(ind)-L2(ind-1) (7)
其中，ind表示第几个历元，L2为第二个周跳探测组合的结果，由公式(5)计算得到；
(5)根据公式(8)构造北斗系统第三组周跳探测线性组合：
其中，int(ΔL2)表示对公式(7)四舍五入取整，λwxyz为第三组周跳探测线性组合的波长，由公式(9)确定：
其中，(w,x,y,z)为第三组周跳探测线性组合的载波系数；
(6)根据公式(10)构造北斗系统第三组周跳探测线性组合探测量：
ΔΔL3(ind)＝[L3(ind)-L3(ind-1)]-[L3(ind-1)-L3(ind-2)] (10)
(7)根据公式(12)构造北斗系统第四组周跳探测线性组合：
其中，int(ΔΔL3)表示对公式(10)四舍五入取整；
λlmng为第四组周跳探测线性组合的波长，由公式(14)确定：
(l,m,n,g)为第四组周跳探测线性组合的载波系数；
(8)根据公式(15)构造北斗系统第四组周跳探测线性组合探测量：
ΔL4(ind)＝L4(ind)-L4(ind-1) (15)。
4.根据权利要求3所述的基于线性组合优选的四频周跳探测与修复方法，其特征在于：步骤(1)中，第一组周跳探测线性组合的载波系数(i,j,k,t)取(-1,1,0,0)，第一组周跳探测线性组合的伪距系数(a,b,c,d)取(0.4765,0.4896,-0.0718,0.1057)；步骤(3)中，第二组周跳探测线性组合的载波系数(p,q,u,v)取(-4,5,3,-4)；步骤(5)中，第三组周跳探测线性组合的载波系数(w,x,y,z)取(-1,5,-1,-4)；步骤(7)中，第四组周跳探测线性组合的载波系数(l,m,n,g)取(3,0,-5,1)。
5.根据权利要求3或4所述的基于线性组合优选的四频周跳探测与修复方法，其特征在于：根据公式(17)恢复北斗系统各频点周跳：
其中，int(ΔL1)，int(ΔL2)，int(ΔΔL3)，int(ΔL4)分别为对公式(4)、(7)、(10)、(15)四舍五入取整。
6.根据权利要求2所述的基于线性组合优选的四频周跳探测与修复方法，其特征在于：所述卫星导航系统为伽利略系统，伽利略系统四个频率分别为f1,f2,f3,f4的频点分别对应E1，E5a，E5b和E6；构造伽利略系统四组周跳探测线性组合以及对应的四组周跳探测线性组合探测量的方法如下：
(1)根据公式(1)构造伽利略系统第一组周跳探测线性组合：
其中，cspeed为光速；φ1,φ2,φ3,φ4为四个频率分别为f1,f2,f3,f4的频点以米为单位的载波相位；ρ1,ρ2,ρ3,ρ4为四个频率分别为f1,f2,f3,f4的频点以米为单位的伪距；
λijkt为第一组周跳探测线性组合的波长，由公式(2)决定：
(i,j,k,t)为第一组周跳探测线性组合的载波系数，(a,b,c,d)为第一组周跳探测线性组合的伪距系数，给定载波系数(i,j,k,t)后，伪距系数(a,b,c,d)由公式(3)确定：
其中，σρ为伪距标准差，取0.3m，λ1为频率为f1的频点的载波波长；α,β为辅助系数，由公式(3)一并计算出来；
(2)根据公式(4)构造伽利略系统第一组周跳探测线性组合探测量：
ΔL1(ind)＝L1(ind)-L1(ind-1) (4)
其中，ind表示第几个历元，L1为第一组周跳探测线性组合的结果，由公式(1)计算得到；
(3)根据公式(5)构造伽利略系统第二组周跳探测线性组合：
其中，int(ΔL1)表示对公式(4)四舍五入取整，λpquv为第二组周跳探测线性组合的波长，由公式(6)确定：
其中，(p,q,u,v)为第二组周跳探测线性组合的载波系数；
(4)根据公式(7)构造伽利略系统第二组周跳探测线性组合探测量：
ΔL2(ind)＝L2(ind)-L2(ind-1) (7)
其中，ind表示第几个历元，L2为第二个周跳探测组合的结果，由公式(5)计算得到；
(5)根据公式(8)构造伽利略系统第三组周跳探测线性组合：
其中，int(ΔL2)表示对公式(7)四舍五入取整，λwxyz为第三组周跳探测线性组合的波长，由公式(9)确定：
其中，(w,x,y,z)为第三组周跳探测线性组合的载波系数；
(6)根据公式(11)构造伽利略系统第三组周跳探测线性组合探测量：
ΔL3(ind)＝L3(ind)-L3(ind-1) (11)
(7)根据公式(13)构造伽利略系统第四组周跳探测线性组合：
其中，int(ΔL3)表示对公式(11)四舍五入取整；λlmng为第四个周跳探测组合的波长，由公式(14)确定：
(l,m,n,g)为第四组周跳探测线性组合的载波系数；
(8)根据公式(16)构造伽利略系统第四组周跳探测线性组合探测量：
ΔΔL4(ind)＝[L4(ind)-L4(ind-1)]-[L4(ind-1)-L4(ind-2)] (16)。
7.根据权利要求5所述的基于线性组合优选的四频周跳探测与修复方法，其特征在于：步骤(1)中，第一组周跳探测线性组合的载波系数(i,j,k,t)取(0,-1,1,0)，第一组周跳探测线性组合的伪距系数(a,b,c,d)取(-0.0755,0.4373,0.3791,0.2592)；步骤(3)中，第二组周跳探测线性组合的载波系数(p,q,u,v)取(0,-5,4,1)；步骤(5)中，第三组周跳探测线性组合的载波系数(w,x,y,z)取(1,-3,5,-3)；步骤(7)中，第四组周跳探测线性组合的载波系数(l,m,n,g)取(-3,2,2,0)。
8.根据权利要求6或7所述的基于线性组合优选的四频周跳探测与修复方法，其特征在于根据公式(18)恢复伽利略系统各频点周跳：
其中，int(ΔL1)，int(ΔL2)，int(ΔL3)，int(ΔΔL4)分别为对公式(4)、(7)、(11)、(16)四舍五入取整。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111239779A (zh) * | 2020-03-03 | 2020-06-05 | 东南大学 | 一种无盲点的gnss三频组合周跳探测与修复方法 |
| CN111999750A (zh) * | 2020-10-29 | 2020-11-27 | 中国人民解放军国防科技大学 | 针对杆臂不准的实时单站周跳探测改进方法 |
| CN115932922A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-04-07 | 辽宁工程技术大学 | 一种基于bds四频数据的周跳探测方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1972959A1 (en) * | 2007-03-22 | 2008-09-24 | Technische Universität München | Method for processing a set of signals of a global navigation satellite system with at least three carriers |
| CN102650692B (zh) * | 2011-02-25 | 2014-07-23 | 中国人民解放军61081部队 | 利用北斗三频观测量进行周跳探测与修复的方法 |
| US9182497B2 (en) * | 2012-03-08 | 2015-11-10 | Raytheon Company | Global positioning system (GPS) carrier phase cycle slip detection and correction |
| CN105467412A (zh) * | 2015-12-04 | 2016-04-06 | 昆明理工大学 | 一种北斗三频周跳探测与修复方法 |
| US20160097859A1 (en) * | 2014-10-06 | 2016-04-07 | Sierra Nevada Corporation | Monitor based ambiguity verification for enhanced guidance quality |
| CN107607966A (zh) * | 2017-08-08 | 2018-01-19 | 北京大学 | 一种基于gnss三频载波相位的周跳检测与修复方法 |
| CN107728181A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-02-23 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种实时周跳探测修复方法 |
| CN108802770A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-11-13 | 东南大学 | 一种ins增强gnss的高精度动态定位检定基准 |
-
2019
- 2019-09-03 CN CN201910828673.9A patent/CN110441800B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1972959A1 (en) * | 2007-03-22 | 2008-09-24 | Technische Universität München | Method for processing a set of signals of a global navigation satellite system with at least three carriers |
| CN102650692B (zh) * | 2011-02-25 | 2014-07-23 | 中国人民解放军61081部队 | 利用北斗三频观测量进行周跳探测与修复的方法 |
| US9182497B2 (en) * | 2012-03-08 | 2015-11-10 | Raytheon Company | Global positioning system (GPS) carrier phase cycle slip detection and correction |
| US20160097859A1 (en) * | 2014-10-06 | 2016-04-07 | Sierra Nevada Corporation | Monitor based ambiguity verification for enhanced guidance quality |
| CN105467412A (zh) * | 2015-12-04 | 2016-04-06 | 昆明理工大学 | 一种北斗三频周跳探测与修复方法 |
| CN107607966A (zh) * | 2017-08-08 | 2018-01-19 | 北京大学 | 一种基于gnss三频载波相位的周跳检测与修复方法 |
| CN107728181A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-02-23 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种实时周跳探测修复方法 |
| CN108802770A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-11-13 | 东南大学 | 一种ins增强gnss的高精度动态定位检定基准 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| ZHEN DAI,ETAL: "Instantaneous Triple-Frequency GPS Cycle-Slip Detection and Repair", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF NAVIGATION AND OBSERVATION》 * |
| 王耀鼎 等: "基于多项式拟合法北斗三频周跳探测改进技术研究", 《全球定位系统》 * |
| 王耀鼎: "GNSS系统载波相位周跳探测与修复技术研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111239779A (zh) * | 2020-03-03 | 2020-06-05 | 东南大学 | 一种无盲点的gnss三频组合周跳探测与修复方法 |
| CN111999750A (zh) * | 2020-10-29 | 2020-11-27 | 中国人民解放军国防科技大学 | 针对杆臂不准的实时单站周跳探测改进方法 |
| CN111999750B (zh) * | 2020-10-29 | 2021-01-08 | 中国人民解放军国防科技大学 | 针对杆臂不准的实时单站周跳探测改进方法 |
| CN115932922A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-04-07 | 辽宁工程技术大学 | 一种基于bds四频数据的周跳探测方法 |
| CN115932922B (zh) * | 2022-12-28 | 2024-04-09 | 辽宁工程技术大学 | 一种基于bds四频数据的周跳探测方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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