CN113138402A - 基于rtk的模糊度固定方法及装置、存储介质 - Google Patents

基于rtk的模糊度固定方法及装置、存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN113138402A
CN113138402A CN202010067997.8A CN202010067997A CN113138402A CN 113138402 A CN113138402 A CN 113138402A CN 202010067997 A CN202010067997 A CN 202010067997A CN 113138402 A CN113138402 A CN 113138402A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ambiguity
current epoch
solution
fixed
epoch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010067997.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113138402B (zh
Inventor
王新健
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chihiro Location Network Co Ltd
Original Assignee
Chihiro Location Network Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chihiro Location Network Co Ltd filed Critical Chihiro Location Network Co Ltd
Priority to CN202010067997.8A priority Critical patent/CN113138402B/zh
Publication of CN113138402A publication Critical patent/CN113138402A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113138402B publication Critical patent/CN113138402B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42Determining position
    • G01S19/43Determining position using carrier phase measurements, e.g. kinematic positioning; using long or short baseline interferometry
    • G01S19/44Carrier phase ambiguity resolution; Floating ambiguity; LAMBDA [Least-squares AMBiguity Decorrelation Adjustment] method

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

本发明适用于卫星定位技术领域,提供了一种基于RTK的模糊度固定方法及装置、存储介质,所述方法包括:获取观测数据,建立伪距载波相位双差观测方程;进行卡尔曼滤波或者最小二乘法处理,得到当前历元的模糊度浮点解;在当前历元满足收星条件时,根据所述当前历元的模糊度浮点解进行LAMBDA固定,得到对应所述当前历元的固定模糊度及对应的ratio值;若所述对应的ratio值小于第一预设值且大于第二预设值时,输出所述模糊度浮点解作为当前历元的模糊度的解、记录所述当前历元的固定模糊度并标记所述当前历元;若当前连续标记的历元数量达到第三预设值且对应的固定模糊度数值均相等时,输出固定模糊度作为当前历元的模糊度的解。本发明的技术方案可提高解算精度。

Description

基于RTK的模糊度固定方法及装置、存储介质
技术领域
本发明涉及卫星定位技术领域,尤其涉及一种基于RTK的模糊度固定方法及装置、存储介质。
背景技术
随着全球定位导航GNSS的不断发展,基于卫星的高精度差分定位技术以其高精度、高可靠性等优点,得到了越来越多人的重视。差分定位技术可以消除大气误差、卫星钟差和接收机钟差等造成的影响,具有很高的定位精度。差分定位解算是通过接收流动站观测数据、基站观测数据、卫星观测数据,采用差分算法对接收的观测数据进行解算,得到海量的解算数据。
RTK(Real time kinematic,实时动态)载波相位差分技术,是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法,将基准站采集的载波相位发给用户接收机,进行求差解算坐标。RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法,它采用了载波相位动态实时差分方法。
整周模糊度的快速求解是RTK定位技术中最关键的问题,现有技术中,模糊度解算方法可包括:观测域内的模糊度搜索,但该方法需要双频观测数据;坐标域内的模糊度搜索,例如模糊度函数法,利用余弦函数对2π整数倍不敏感的特性,将模糊度域内的搜索转化为坐标域内的搜索,但该方法的计算量较大;模糊度域内的模糊度搜索如:整数最小二乘,现有的最小二乘法的模糊度固定固定不成功时需要踢星处理,直至星的数量少于4颗,这使得固定解的精度不高。
故有必要提出一种新的技术方案,以解决上述技术问题。
发明内容
鉴于此,本发明实施例提供了一种基于RTK的模糊度固定方法及装置、存储介质,解决现有技术中进行模糊度固定时需要踢星处理而使得定位精度不高的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种基于RTK的模糊度固定方法,包括:
获取观测数据,并基于所述观测数据建立伪距载波相位双差观测方程;
基于所述伪距载波相位双差观测方程进行卡尔曼滤波或者最小二乘法处理,得到当前历元的模糊度浮点解;
在当前历元满足收星条件时,根据所述当前历元的模糊度浮点解进行LAMBDA固定,得到对应所述当前历元的固定模糊度及对应的ratio值;
若所述对应的ratio值大于或等于第一预设值时,输出所述固定模糊度作为当前历元的模糊度的解;
若所述对应的ratio值小于第一预设值且大于第二预设值时,输出所述模糊度浮点解作为当前历元的模糊度的解、记录所述当前历元的固定模糊度并标记所述当前历元;
若当前历元被标记、连续标记的历元数量达到第三预设值且所有所述连续标记的历元对应的固定模糊度的数值均相等时,输出所述数值相等的固定模糊度作为当前历元的模糊度的解。
本发明实施例的第二方面还提供了一种基于RTK的模糊度固定装置,所述装置执行上述第一方面提及的方法。
本发明实施例的第三方面提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,上述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面提及的方法。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是:若当前历元满足收星条件时,进行LAMBDA固定,根据得到的ratio值来确定是否可以直接输入固定解,在不满足直接输出固定解条件时,则采用辅助模糊度固定方式确定是否采用连续标记并记录的固定解,无需通过踢星处理而可实现提高定位精度的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种基于RTK的模糊度固定方法的流程示意图;
图2为本发明实施例二提供的一种基于RTK的模糊度固定装置的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解,在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样,术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地,短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
应理解,本实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
需要说明的是,本实施例中的“第一”、“第二”等描述,是用于区分不同的区域、模块等,不代表先后顺序,也不限定“第一”和“第二”为不同的类型。
为了说明本发明所述的技术方案,下面通过具体实施例来经说明。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的一种基于RTK的模糊度固定方法的流程示意图,该方法可以包括以下步骤:
步骤S1,获取观测数据,并基于观测数据建立伪距载波相位双差观测方程。
具体地,首先获取观测数据,如使用导航型或者测量型终端采集卫星观测数据,并对采集的观测数据进行数据格式转换,提取卫星的伪距观测值,载波相位观测值,卫星信噪比和多普勒观测值,并获取相同时间段的固定基准站的伪距观测值,载波相位观测值以及卫星星历;然后可选的对观测数据进行质量检测及完好性监测;建立伪距载波相位双差观测方程。
进一步地,将伪距观测量作为基本输入,设基准站和流动站同步观测一组导航卫星,获取基准站(A站)和流动站(B站)同步观测的n颗共视星的伪距观测量
Figure BDA0002374267560000051
Figure BDA0002374267560000052
i=1,2,3......n,选取这n颗导航卫星中仰角最高的导航卫星r作为参考星,以组建关于任意导航卫星j(j=1,2,3.....n且j≠r)和参考星r在任意ti时刻的伪距观测方程如下:
Figure BDA0002374267560000053
Figure BDA0002374267560000054
其中,各个参数含义如下:
c:光速(m/s);
λ:卫星导航信号载波波长(m);
f:卫星导航信号载波频率(Hz);
Figure BDA0002374267560000055
ti时刻基准站观测的导航卫星r的伪距观测值(m);
Figure BDA0002374267560000056
ti时刻基准站观测的导航卫星j的伪距观测值(m);
Figure BDA0002374267560000057
ti时刻基准站与导航卫星r间的几何距离(m);
Figure BDA0002374267560000058
ti时刻基准站与导航卫星j间的几何距离(m);
δtA(ti):ti时刻基准站接收机钟差(s);
δtr(ti):ti时刻导航卫星r的卫星钟差(s);
δtj(ti):ti时刻导航卫星j的卫星钟差(s);
Figure BDA0002374267560000059
ti时刻基准站与导航卫星r间的地球旋转误差(m);
Figure BDA00023742675600000510
ti时刻基准站与导航卫星j间的地球旋转误差(m);
Figure BDA00023742675600000511
ti时刻基准站与导航卫星r间的电离层延迟误差(m);
Figure BDA00023742675600000512
ti时刻基准站与导航卫星j间的电离层延迟误差(m);
Figure BDA00023742675600000513
ti时刻基准站与导航卫星r间的对流层延迟误差(m);
Figure BDA00023742675600000514
ti时刻基准站与导航卫星j间的对流层延迟误差(m);
Figure BDA0002374267560000061
ti时刻基准站接收机关于导航卫星r的伪距测量热噪声(m);
Figure BDA0002374267560000062
ti时刻基准站接收机关于导航卫星j的伪距测量热噪声(m);
Figure BDA0002374267560000063
ti时刻流动站观测的导航卫星r的伪距观测值(m);
Figure BDA0002374267560000064
ti时刻流动站观测的导航卫星j的伪距观测值(m);
Figure BDA0002374267560000065
ti时刻流动站与导航卫星r间的几何距离(m);
Figure BDA0002374267560000066
ti时刻流动站与导航卫星j间的几何距离(m);
δtB(ti):ti时刻流动站接收机钟差(s);
Figure BDA0002374267560000067
ti时刻流动站与导航卫星r间的地球旋转误差(m);
Figure BDA0002374267560000068
ti时刻流动站与导航卫星j间的地球旋转误差(m);
Figure BDA0002374267560000069
ti时刻流动站与导航卫星r间的电离层延迟误差(m);
Figure BDA00023742675600000610
ti时刻流动站与导航卫星j间的电离层延迟误差(m);
Figure BDA00023742675600000611
ti时刻流动站与导航卫星r间的对流层延迟误差(m);
Figure BDA00023742675600000612
ti时刻流动站与导航卫星j间的对流层延迟误差(m);
Figure BDA00023742675600000613
ti时刻流动站接收机关于导航卫星r的伪距测量热噪声(m);
Figure BDA00023742675600000614
ti时刻流动站接收机关于导航卫星j的伪距测量热噪声(m);
设基准站和流动站同步观测一组导航卫星,获取基准站和流动站同步观测的n颗共视星的载波相位观测量
Figure BDA00023742675600000615
Figure BDA00023742675600000616
i=1,2,3......n,选取这n颗导航卫星中仰角最高的导航卫星r作为参考星,以组建关于任意导航卫星j(j=1,2,3.....n且j≠r)和参考星r在任意ti时刻的伪距观测方程如下:
Figure BDA00023742675600000617
Figure BDA00023742675600000618
上式中各参数含义如下:
Figure BDA00023742675600000619
ti时刻基准站观测的导航卫星r的载波相位观测值(周);
Figure BDA0002374267560000071
ti时刻基准站观测的导航卫星j的载波相位观测值(周);
Figure BDA0002374267560000072
ti时刻基准站与导航卫星r间的整周模糊度(周);
Figure BDA0002374267560000073
ti时刻基准站与导航卫星j间的整周模糊度(周);
Figure BDA0002374267560000074
ti时刻基准站与导航卫星r间的几何距离(m);
Figure BDA0002374267560000075
ti时刻基准站与导航卫星j间的几何距离(m);
δtA(ti):ti时刻基准站接收机钟差(s);
δtr(ti):ti时刻导航卫星r的卫星钟差(s);
δtj(ti):ti时刻导航卫星j的卫星钟差(s);
Figure BDA0002374267560000076
ti时刻基准站与导航卫星r间的地球旋转误差(m);
Figure BDA0002374267560000077
ti时刻基准站与导航卫星j间的地球旋转误差(m);
Figure BDA0002374267560000078
ti时刻基准站与导航卫星r间的电离层延迟误差(m);
Figure BDA0002374267560000079
ti时刻基准站与导航卫星j间的电离层延迟误差(m);
Figure BDA00023742675600000710
ti时刻基准站与导航卫星r间的对流层延迟误差(m);
Figure BDA00023742675600000711
ti时刻基准站与导航卫星j间的对流层延迟误差(m);
Figure BDA00023742675600000712
ti时刻基准站接收机关于导航卫星r的载波测量热噪声(m);
Figure BDA00023742675600000713
ti时刻基准站接收机关于导航卫星j的载波测量热噪声(m);
Figure BDA00023742675600000714
ti时刻流动站观测的导航卫星r的载波相位观测值(m);
Figure BDA00023742675600000715
ti时刻流动站观测的导航卫星j的载波相位观测值(m);
Figure BDA00023742675600000716
ti时刻流动站与导航卫星r间的整周模糊度(周);
Figure BDA00023742675600000717
ti时刻流动站与导航卫星j间的整周模糊度(周);
Figure BDA00023742675600000718
ti时刻流动站与导航卫星r间的几何距离(m);
Figure BDA00023742675600000719
ti时刻流动站与导航卫星j间的几何距离(m);
δtB(ti):ti时刻流动站接收机钟差(s);
Figure BDA00023742675600000720
ti时刻流动站与导航卫星r间的地球旋转误差(m);
Figure BDA0002374267560000081
ti时刻流动站与导航卫星j间的地球旋转误差(m);
Figure BDA0002374267560000082
ti时刻流动站与导航卫星r间的电离层延迟误差(m);
Figure BDA0002374267560000083
ti时刻流动站与导航卫星j间的电离层延迟误差(m);
Figure BDA0002374267560000084
ti时刻流动站与导航卫星r间的对流层延迟误差(m);
Figure BDA0002374267560000085
ti时刻流动站与导航卫星j间的对流层延迟误差(m);
Figure BDA0002374267560000086
ti时刻流动站接收机关于导航卫星r的伪距测量热噪声(m);
Figure BDA0002374267560000087
ti时刻流动站接收机关于导航卫星j的伪距测量热噪声(m);
基于上述伪距观测方程及载波观测方程列取伪距载波相位双差观测方程。
步骤S2,基于伪距载波相位双差观测方程进行卡尔曼滤波或者最小二乘法处理,得到当前历元的模糊度浮点解;
具体地,可通过卡尔曼滤波或者最小二乘法处理来获取当前历元的模糊度浮点解。
如通过卡尔曼滤波处理时,具体过程如下:
离散线性系统的卡尔曼(卡尔曼)滤波中状态方程和观测方程为:
Xk+1=φk+1,kXkk+1,kΩk
Lk+1=Bk+1Xk+1k+1
其中,Xk+1为k+1时刻的状态向量,同时也是待估向量,Lk+1为观测向量,Uk为输入向量,φk+1,k为k时刻变化到k+1时刻的状态转移矩阵,Γk+1,k、Bk+1为系数矩阵,Ωk为过程噪声,Δk+1为观测噪声。
利用k-1时刻的
Figure BDA0002374267560000088
计算k时刻的状态向量预测值
Figure BDA0002374267560000089
Figure BDA00023742675600000810
利用k-1时刻的方差协方差阵DX(k-1,k-1)计算k时刻的状态向量预测值的方差协方差阵DX(k,k-1);
Figure BDA0002374267560000091
计算状态向量预测值的残差向量νk
Figure BDA0002374267560000092
计算预测值残差的方差协方差阵
Figure BDA0002374267560000096
Figure BDA0002374267560000093
计算滤波增益矩阵:
Figure BDA0002374267560000094
计算k时刻状态向量估计量:
Figure BDA0002374267560000095
计算k时刻状态向量估计量的方差协方差阵;
DX(k,k)=DX(k,k-1)-JkBkDX(k,k-1);
根据观测方程、误差方程以及差分数据的特点,所求未知数为双差模糊度,正常设置滤波的初始值矩阵,滤波初值方差矩阵,过程噪声矩阵,并正常进行卡尔曼滤波,得到滤波后的模糊度的浮点解;
步骤S3,在当前历元满足收星条件时,根据当前历元的模糊度浮点解进行LAMBDA固定,得到对应当前历元的固定模糊度及对应的ratio值;
具体地,在当前历元满足收星条件时,根据当前历元的模糊度浮点解进行LAMBDA固定,得到对应当前历元的固定模糊度及对应的ratio值;其中,所述ratio值来自于Ratio检验,即整数解中最小单位权中误差与次最小单位权中误差间的显著性检验;Ratio检验是最为常用的一种检验方法,其基本思想是比较最小残差平方和与次小残差平方和,由于用正确的模糊度组计算得到的双差残差要比其它不正确的显著的小,因此可以根据测量误差和多径误差水平等各种误差因素设置一个门限,以表征固定解可用。例如,设整数解的单位权中误差为σA,初始解的单位权中误差为σ0,如下式成立,则表示两者统计检验的角度讲是一致的,下式检验也称方差因子的χ2检验。本申请并不以此为限。
Figure BDA0002374267560000101
该收星条件例如是:当前历元的卫星总数量大于或等于第一阈值、平均卫星信号强度大于第二阈值,且发生周跳的卫星数量所占比值小于第三阈值;若满足该收星条件,则可以根据所述当前历元的模糊度浮点解进行LAMBDA固定,得到对应所述当前历元的固定模糊度及对应的ratio值,其中,所述第一阈值可例如为10颗(如GPS+BDS双系统),或者12颗等,具体的可根据实际情况而设,此处对此不作限制。第二阈值例如可以是40dB,或者是其他数据,此处对此不作限制,第三阈值例如是20%,或者是其他数据,此处对此也不作限制。通过根据当前历元的模糊度浮点解进行LAMBDA固定,得到对应的固定模糊度及ratio值。根据该ratio值的大小来输入对应的解。
步骤S4,若对应的ratio值大于或等于第一预设值时,输出固定模糊度作为当前历元的模糊度的解;
具体地,若ratio值大于或等于第一预设值时,则表示可以直接固定,则输入固定模糊度作为当前历元的模糊度的解,该第一预设值为3。
步骤S5,若对应的ratio值小于第一预设值且大于第二预设值时,输出模糊度浮点解作为当前历元的模糊度的解、记录当前历元的固定模糊度并标记当前历元;
具体地,若ratio值小于3且大于第二预设值时,表示可以进行辅助模糊度固定,则将步骤S2得到的模糊度浮点解作为当前历元的模糊度的解,且记录当前历元的固定模糊度并标记当前历元,该第二预设值为2。
步骤S6,若当前历元被标记、连续标记的历元数量达到第三预设值且所有所述连续标记的历元对应的固定模糊度的数值均相等时,输出所述数值相等的固定模糊度作为当前历元的模糊度的解。
具体地,若当前历元被标记、包含当前历元被连续标记的历元数量达到第三预设值且所有所述连续标记的历元对应的固定模糊度的数值均相等时,输出所述数值相等的固定模糊度作为当前历元的模糊度的解,而不再使用步骤S5中所指的模糊度浮点解。该第三预设值例如为5个连续历元,若当前历元被标记,且连续标记的历元数量达到5个时,且连续标记的历元对应的固定模糊度的数值均相等,则可以输出所述数值相等的固定模糊度作为当前历元的模糊度的解。
需要说明的是,上述低于预设值、第二预设值及第三预设值可以设置其他取值,具体取值根据实际情况而设,此处不作限定。
在本实施例的另一优选方案中,如若当前历元被标记、连续标记的历元数量达到第三预设值,但若当前历元的固定模糊度和已记录的之前被标记历元的固定模糊度的数值不相同时,清空已记录的之前被标记历元的固定模糊度和标记,即当前历元不满足辅助模糊度固定的条件,则需要清空已记录的之前被标记历元的固定模糊度和标记,将当前历元前述步骤得到的模糊度浮点解作为本历元模糊度的解,转到下一历元。可以保留当前历元的固定模糊度和标记用于后续历元的辅助模糊度固定。
在本实施例中,若当前历元满足收星条件时,进行LAMBDA固定,根据得到的ratio值来确定是否可以直接得到固定解,在不满足直接输出固定解条件时,则采用辅助模糊度固定方式确定是否采用连续标记并记录的固定解,无需通过踢星处理而可实现提高定位精度的目的。
在本实施例的一个优选方案中,该方法还包括:
若对应的ratio值小于第二预设值时,输出模糊度浮点解作为当前历元的模糊度的解。
具体地,若对应的ratio值小于2时,则将前述步骤得到的模糊度浮点解作为当前历元的模糊度的解。
在本实施例的一个优选方案中,该步骤S3之前还包括:
判断当前历元是否满足所述收星条件;
具体地,首先判断当前历元是否满足收星条件,若当前历元的卫星总数量大于或等于第一阈值、平均卫星信号强度大于第二阈值,且发生周跳的卫星数量所占比值小于第三阈值时,确定满足收星条件。若不满足首先条件,则可以直接输出浮点解,转到下一历元。
在本实施例的另一优选方案中,判断当前历元是否满足所述收星条件还可以是:
判断当前历元接收的卫星数据与上一历元的卫星数据是否匹配;
具体地,判断当前历元接收的卫星数据是否与上一历元的卫星数据匹配,即判断是否会出现上下星的问题,如需要分析上个历元的卫星数据对应的卫星与当前历元的卫星数据对应的卫星是否匹配,如上一历元从卫星A接收的卫星数据,而当前历元是从卫星B接收的卫星数据(从卫星A接收不到卫星数据),则可认为当前历元的卫星数据与上一历元的卫星数据不匹配。
若匹配时则认为满足收星条件,若不匹配时,则清空已记录的之前被标记历元的固定模糊度和标记,转到下一历元。
在本实施例的一个优选方案中,所述方法还包括:
当对应的ratio值大于或等于第一预设值时或当对应的ratio值小于第二预设值时,清空已记录的之前被标记历元的固定模糊度和标记;
具体地,若当前历元的ratio值大于或等于第一预设值时说明当前历元可直接输出固定解,若上一历元被标记,则需要清空之前被标记的历元,若对应的ratio值小于第二预设值时,则说明不满足辅助模糊度固定条件,则清空已记录的之前被标记历元的固定模糊度和标记。
需要说明的是,每一历元均需经历上述步骤,得到每一历元的模糊度的解,进而实现模糊度固定。
在本实施例中,若当前历元满足收星条件时,进行LAMBDA固定,根据得到的ratio值来确定是否可以直接采用得到的固定解,在不满足直接输出固定解条件时,则采用辅助模糊度固定方式确定是否采用连续标记并记录的固定解,无需通过踢星处理而可实现提高定位精度的目的。
实施例二
图2是本发明实施例二提供的基于RTK的模糊度固定装置的结构示意图。如图2所示,该实施例的固定装置2包括:处理器20、存储器21以及存储在所述存储器21中并可在所述处理器20上运行的计算机程序22。所述处理器20执行所述计算机程序22时实现上述方法实施例一中的步骤。计算机程序22具体用于使得处理器20执行以下操作:
在一种可选的方式中,计算机程序22具体用于使得处理器20执行以下操作:
获取观测数据,并基于所述观测数据建立伪距载波相位双差观测方程;
基于所述伪距载波相位双差观测方程进行卡尔曼滤波或者最小二乘法处理,得到当前历元的模糊度浮点解;
在当前历元满足收星条件时,根据所述当前历元的模糊度浮点解进行LAMBDA固定,得到对应所述当前历元的固定模糊度及对应的ratio值;
若所述对应的ratio值大于或等于第一预设值时,输出所述固定模糊度作为当前历元的模糊度的解;
若所述对应的ratio值小于第一预设值且大于第二预设值时,输出所述模糊度浮点解作为当前历元的模糊度的解、记录所述当前历元的固定模糊度并标记所述当前历元;
若当前历元被标记、连续标记的历元数量达到第三预设值且所有所述连续标记的历元对应的固定模糊度的数值均相等时,输出所述数值相等的固定模糊度作为当前历元的模糊度的解。
在一种可选的方式中,计算机程序22具体用于使得处理器20执行以下操作:
若所述对应的ratio值小于所述第二预设值时,输出所述模糊度浮点解作为当前历元的模糊度的解。
在一种可选的方式中,计算机程序22具体用于使得处理器20执行以下操作:
判断当前历元是否满足所述收星条件,所述收星条件包括:当前历元的卫星总数量大于或等于第一阈值、平均卫星信号强度大于第二阈值,且发生周跳的卫星数量所占比值小于第三阈值;
若当前历元的卫星总数量大于或等于第一阈值、平均卫星信号强度大于第二阈值,且发生周跳的卫星数量所占比值小于第三阈值时,确定满足收星条件。
在一种可选的方式中,计算机程序22具体用于使得处理器20执行以下操作:
判断所述当前历元接收的卫星数据与上一历元的卫星数据是否匹配;
若不匹配时,清空已记录的之前被标记历元的固定模糊度和标记。
在一种可选的方式中,计算机程序22具体用于使得处理器20执行以下操作:
当所述对应的ratio值大于或等于第一预设值时或当所述对应的ratio值小于所述第二预设值时,清空已记录的之前被标记历元的固定模糊度和标记。
在一种可选的方式中,计算机程序22具体用于使得处理器20执行以下操作:
若所述当前历元的固定模糊度和已记录的之前被标记历元的固定模糊度的数值不相同时,清空已记录的之前被标记历元的固定模糊度和标记。可以保留当前历元的固定模糊度和标记用于后续历元的辅助模糊度固定。
在一种可选的方式中,所述ratio值的第一预设值为3,所述ratio值的第二预设值为2。
实施例三
本发明第三实施例还提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括存储在计算机存储介质上的计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,当所述程序指令被计算机执行时,使所述计算机执行上述第一实施例中的定位解算方法。
可执行指令具体可以用于使得处理器执行以下操作:
获取观测数据,并基于所述观测数据建立伪距载波相位双差观测方程;
基于所述伪距载波相位双差观测方程进行卡尔曼滤波或者最小二乘法处理,得到当前历元的模糊度浮点解;
在当前历元满足收星条件时,根据所述当前历元的模糊度浮点解进行LAMBDA固定,得到对应所述当前历元的固定模糊度及对应的ratio值;
若所述对应的ratio值大于或等于第一预设值时,输出所述固定模糊度作为当前历元的模糊度的解;
若所述对应的ratio值小于第一预设值且大于第二预设值时,输出所述模糊度浮点解作为当前历元的模糊度的解、记录所述当前历元的固定模糊度并标记所述当前历元;
若当前历元被标记、连续标记的历元数量达到第三预设值且所有所述连续标记的历元对应的固定模糊度的数值均相等时,输出所述数值相等的固定模糊度作为当前历元的模糊度的解。
在一种可选的方式中,可执行指令具体可以用于使得处理器执行以下操作:
若所述对应的ratio值小于所述第二预设值时,输出所述模糊度浮点解作为当前历元的模糊度的解。
在一种可选的方式中,可执行指令具体可以用于使得处理器执行以下操作:
判断当前历元是否满足所述收星条件,所述收星条件包括:当前历元的卫星总数量大于或等于第一阈值、平均卫星信号强度大于第二阈值,且发生周跳的卫星数量所占比值小于第三阈值;
若当前历元的卫星总数量大于或等于第一阈值、平均卫星信号强度大于第二阈值,且发生周跳的卫星数量所占比值小于第三阈值时,确定满足收星条件。
在一种可选的方式中,可执行指令具体可以用于使得处理器执行以下操作:
判断所述当前历元接收的卫星数据与上一历元的卫星数据是否匹配;
若不匹配时,清空已记录的之前被标记历元的固定模糊度和标记。
在一种可选的方式中,可执行指令具体可以用于使得处理器执行以下操作:
当所述对应的ratio值大于或等于第一预设值时或当所述对应的ratio值小于所述第二预设值时,清空已记录的之前被标记历元的固定模糊度和标记。
在一种可选的方式中,可执行指令具体可以用于使得处理器执行以下操作:
若所述当前历元的固定模糊度和已记录的之前被标记历元的固定模糊度的数值不相同时,清空已记录的之前被标记历元的固定模糊度和标记。可以保留当前历元的固定模糊度和标记用于后续历元的辅助模糊度固定。
在一种可选的方式中,所述ratio值的第一预设值为3,所述ratio值的第二预设值为2。
在发明中,若当前历元满足收星条件时,进行LAMBDA固定,根据得到的ratio值来确定是否可以直接输入固定解,在不满足直接输出固定解条件时,则采用辅助模糊度固定方式确定是否采用连续标记并记录的固定解,无需通过踢星处理而可实现提高定位精度的目的。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各实施例的模块、单元和/或方法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求经适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明经了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案经修改,或者对其中部分技术特征经等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种基于RTK的模糊度固定方法,其特征在于,包括:
获取观测数据,并基于所述观测数据建立伪距载波相位双差观测方程;
基于所述伪距载波相位双差观测方程进行卡尔曼滤波或者最小二乘法处理,得到当前历元的模糊度浮点解;
在当前历元满足收星条件时,根据所述当前历元的模糊度浮点解进行LAMBDA固定,得到对应所述当前历元的固定模糊度及对应的ratio值;
若所述对应的ratio值大于或等于第一预设值时,输出所述固定模糊度作为当前历元的模糊度的解;
若所述对应的ratio值小于第一预设值且大于第二预设值时,输出所述模糊度浮点解作为当前历元的模糊度的解、记录所述当前历元的固定模糊度并标记所述当前历元;
若当前历元被标记、连续标记的历元数量达到第三预设值且所有所述连续标记的历元对应的固定模糊度的数值均相等时,输出所述数值相等的固定模糊度作为当前历元的模糊度的解。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述对应的ratio值小于所述第二预设值时,输出所述模糊度浮点解作为当前历元的模糊度的解。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在当前历元满足收星条件时,根据所述当前历元的模糊度浮点解进行LAMBDA固定,得到对应所述当前历元的固定模糊度及对应的ratio值之前,还包括:
判断当前历元是否满足所述收星条件,所述收星条件包括:当前历元的卫星总数量大于或等于第一阈值、平均卫星信号强度大于第二阈值,且发生周跳的卫星数量所占比值小于第三阈值;
若当前历元的卫星总数量大于或等于第一阈值、平均卫星信号强度大于第二阈值,且发生周跳的卫星数量所占比值小于第三阈值时,确定满足收星条件。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述判断当前历元是否满足所述收星条件还包括:
判断所述当前历元接收的卫星数据与上一历元的卫星数据是否匹配;
若不匹配时,清空已记录的之前被标记历元的固定模糊度和标记。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当所述对应的ratio值大于或等于第一预设值时或当所述对应的ratio值小于所述第二预设值时,清空已记录的之前被标记历元的固定模糊度和标记。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述若所述对应的ratio值小于第一预设值且大于第二预设值时,输出所述模糊度浮点解作为当前历元的模糊度的解、记录所述当前历元的固定模糊度并标记所述当前历元,还包括:
若所述当前历元的固定模糊度和已记录的之前被标记历元的固定模糊度的数值不相同时,清空已记录的之前被标记历元的固定模糊度和标记。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述ratio值的第一预设值为3,所述ratio值的第二预设值为2。
8.一种基于RTK的模糊度固定装置,其特征在于,所述装置,用于执行如权利要求1至7任意一项方法。
9.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
CN202010067997.8A 2020-01-19 2020-01-19 基于rtk的模糊度固定方法及装置、存储介质 Active CN113138402B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010067997.8A CN113138402B (zh) 2020-01-19 2020-01-19 基于rtk的模糊度固定方法及装置、存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010067997.8A CN113138402B (zh) 2020-01-19 2020-01-19 基于rtk的模糊度固定方法及装置、存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113138402A true CN113138402A (zh) 2021-07-20
CN113138402B CN113138402B (zh) 2022-11-08

Family

ID=76809717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010067997.8A Active CN113138402B (zh) 2020-01-19 2020-01-19 基于rtk的模糊度固定方法及装置、存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113138402B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113917509A (zh) * 2021-12-15 2022-01-11 腾讯科技(深圳)有限公司 一种双差模糊度固定方法、设备以及可读存储介质
CN115373007A (zh) * 2022-10-21 2022-11-22 武汉大学 基于手机gnss模糊度相对变化估计的里程计定位方法
CN115993620A (zh) * 2021-10-19 2023-04-21 千寻位置网络有限公司 模糊度固定方法及其系统
CN117452462A (zh) * 2023-12-22 2024-01-26 华芯拓远(天津)科技有限公司 一种模型和数据相结合的部分模糊度固定方法
CN117705099A (zh) * 2023-11-17 2024-03-15 武汉大学 基于变参考历元tdcp/mems imu的实时动态定位方法及系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105891864A (zh) * 2016-04-29 2016-08-24 辽宁工程技术大学 一种bds与gps系统间混合双差模糊度固定方法
CN106646565A (zh) * 2016-12-28 2017-05-10 广州市中海达测绘仪器有限公司 载波相位差分定位方法和装置及单频接收机
CN107422354A (zh) * 2017-09-25 2017-12-01 武汉大学 一种模糊度固定的ppp/sins紧组合定位定姿方法
CN108983269A (zh) * 2018-08-01 2018-12-11 深圳华大北斗科技有限公司 整周模糊度的固定方法
CN109116394A (zh) * 2018-09-10 2019-01-01 中国科学院国家授时中心 一种适用于不同长度基线的实时动态定位方法
CN109669196A (zh) * 2019-02-21 2019-04-23 哈尔滨工程大学 一种顾及基线形变的多天线gnss载波相位精密测姿方法
WO2019144528A1 (zh) * 2018-01-29 2019-08-01 东南大学 基于模糊度紧约束的多星座基准站间模糊度快速解算方法及其应用
CN110646820A (zh) * 2019-09-20 2020-01-03 广州市中海达测绘仪器有限公司 Rtk定位数据的质检方法、装置、设备和存储介质

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105891864A (zh) * 2016-04-29 2016-08-24 辽宁工程技术大学 一种bds与gps系统间混合双差模糊度固定方法
CN106646565A (zh) * 2016-12-28 2017-05-10 广州市中海达测绘仪器有限公司 载波相位差分定位方法和装置及单频接收机
CN107422354A (zh) * 2017-09-25 2017-12-01 武汉大学 一种模糊度固定的ppp/sins紧组合定位定姿方法
WO2019144528A1 (zh) * 2018-01-29 2019-08-01 东南大学 基于模糊度紧约束的多星座基准站间模糊度快速解算方法及其应用
CN108983269A (zh) * 2018-08-01 2018-12-11 深圳华大北斗科技有限公司 整周模糊度的固定方法
CN109116394A (zh) * 2018-09-10 2019-01-01 中国科学院国家授时中心 一种适用于不同长度基线的实时动态定位方法
CN109669196A (zh) * 2019-02-21 2019-04-23 哈尔滨工程大学 一种顾及基线形变的多天线gnss载波相位精密测姿方法
CN110646820A (zh) * 2019-09-20 2020-01-03 广州市中海达测绘仪器有限公司 Rtk定位数据的质检方法、装置、设备和存储介质

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DENGHUI WANG ET AL.: "Low-cost Vehicle GNSS Positioning Algorithm using SSR2OSR Method", 《32ND INTERNATIONAL TECHNICAL MEETING OF THE SATELLITE DIVISION OF THE INSTITUTE OF NAVIGATION (ION GNSS+ 2019)》 *
熊杰 等: "基于部分模糊度固定技术的RTK定位改进算法", 《电讯技术》 *
胡楠楠等: "城市动态环境下GNSS RTK部分模糊度固定算法性能分析", 《大地测量与地球动力学》 *
赵丽等: "基于QR分解的快速解算初始整周模糊度方法的研究", 《南京航空航天大学学报》 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115993620A (zh) * 2021-10-19 2023-04-21 千寻位置网络有限公司 模糊度固定方法及其系统
WO2023065840A1 (zh) * 2021-10-19 2023-04-27 千寻位置网络有限公司 模糊度固定方法及其系统、存储介质
CN115993620B (zh) * 2021-10-19 2024-03-15 千寻位置网络有限公司 模糊度固定方法及其系统
CN113917509A (zh) * 2021-12-15 2022-01-11 腾讯科技(深圳)有限公司 一种双差模糊度固定方法、设备以及可读存储介质
CN113917509B (zh) * 2021-12-15 2022-03-01 腾讯科技(深圳)有限公司 一种双差模糊度固定方法、设备以及可读存储介质
CN115373007A (zh) * 2022-10-21 2022-11-22 武汉大学 基于手机gnss模糊度相对变化估计的里程计定位方法
CN117705099A (zh) * 2023-11-17 2024-03-15 武汉大学 基于变参考历元tdcp/mems imu的实时动态定位方法及系统
CN117705099B (zh) * 2023-11-17 2024-05-28 武汉大学 基于变参考历元tdcp/mems imu的实时动态定位方法及系统
CN117452462A (zh) * 2023-12-22 2024-01-26 华芯拓远(天津)科技有限公司 一种模型和数据相结合的部分模糊度固定方法
CN117452462B (zh) * 2023-12-22 2024-03-29 华芯拓远(天津)科技有限公司 一种模型和数据相结合的部分模糊度固定方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113138402B (zh) 2022-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113138402B (zh) 基于rtk的模糊度固定方法及装置、存储介质
CN108508461B (zh) 基于gnss载波相位高精度定位完好性监测方法
CN105158783B (zh) 一种实时动态差分定位方法及其设备
CN1864078B (zh) 使用三个gps频率消除载波相位整数模糊度的方法
CN109738917A (zh) 一种北斗变形监测中的多路径误差削弱方法及装置
CN107505642B (zh) 一种ins辅助的实时bds单频周跳探测方法
CN105158778B (zh) 多系统联合实施载波相位差分故障卫星剔除方法及其系统
WO2001018489A9 (en) Method and apparatus for determining that a train has changed paths
EP2037291A1 (en) Integrity monitoring method for GNSS navigation based on historical information
WO2010035384A1 (ja) Gpsによる位置計測装置および位置計測方法
CN114859387A (zh) 静态站周跳探测的方法、装置、设备及计算机存储介质
CN117826200A (zh) 基于PPP-B2b的海上实时精密定位方法、系统和介质
CN113466909A (zh) 一种gnss多频系统部分整周模糊度子集选取方法
CN115902963A (zh) 一种单点定位数据处理方法、装置、电子设备及存储介质
CN111665529A (zh) 伪距观测数据的处理方法、装置及可读介质
CN113819863B (zh) 一种变形监测方法及系统
CN110068848B (zh) 一种高性能rtk处理技术方法
CN114002722A (zh) Gnss定位方法及其装置
CN101900821B (zh) 一种用于确定移动装置位置的方法
CN110927756B (zh) 卫星轨道机动探测方法、装置、设备和存储介质
CN110174691B (zh) 一种定位设备、方法及计算机可读存储介质
CN111679307A (zh) 一种卫星定位信号解算方法及装置
JP4928114B2 (ja) キャリア位相相対測位装置
Zainab Farooq et al. CS detection and correction techniques for RTK positioning using single‐frequency GNSS receivers: trends and comparison
CN114355410B (zh) 基于并行计算的卫星导航实时精密单点定位系统及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant