CN114280640A - 高精度定位方法、计算装置和计算机可读介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于历元间差分的高精度定位方法、计算装置和计算机可读介质。所述高精度定位方法包括：根据相邻历元之间的观测值变化量计算观测参数向量，其中相邻历元之间的观测值变化量为相邻历元之间的观测值的差值，根据相邻历元之间的观测值变化量、相邻历元之间的卫地距变化量或卫地距变化率的变化量以及观测参数向量计算当前历元的观测值的残差，根据所述残差判断所述观测值是否存在粗差，如果是，则剔除粗差最大的观测值后基于剩余的观测值再次计算观测参数向量以及后续的运算，直到剩余的所有观测值的单位权中误差满足要求。这样可以有效剔除存在粗差的伪距观测值、多普勒观测值和载波观测值，提高了RTK高精度定位方法的精度和准确性。

Description

高精度定位方法、计算装置和计算机可读介质

技术领域

本发明涉及导航领域，尤其涉及一种基于历元间差分的高精度定位算法、计算装置和计算机可读介质。

背景技术

全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)技术在军事、政治、经济等领域有着广泛的应用。RTK(Real Time Kinematic)是一种利用卫星实时观测数据进行动态相对定位的技术，是一种广为使用的GNSS技术。在短基线情况下，通过建立观测方程双差相对定位模型，不仅可以消除接收机、卫星钟差，并且能够大大削弱电离层、对流层延迟等空间相关的误差，保留模糊度的整周特性。

伴随着不同用户使用场景，对RTK技术挑战越来越大。当用户周边环境存在影响电磁波直线传输的干扰时，比如树木、建筑物、水面时，会对电磁波的传输存在一定的影响。外界的干扰导致接收机跟踪到从卫星段发射的电磁波信号存在不同影响的干扰，这些干扰在观测值层面上表现为伪距、多普勒观测值的粗差，以及载波观测值的周跳。当观测值中存在干扰因素，必然直接降低RTK方法的精度和准确性。

因此，有必要提出一种方案来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于历元间差分的高精度定位算法、计算装置和计算机可读介质，可以有效剔除存在粗差的伪距观测值、多普勒观测值和存在周跳的载波观测值，提高了RTK高精度定位方法的精度和准确性。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提出了一种高精度定位方法，其包括：根据相邻历元之间的伪距变化量计算伪距观测参数向量，其中相邻历元之间的伪距变化量为相邻历元之间的伪距观测值的差值，根据相邻历元之间的伪距变化量、相邻历元之间的卫地距变化量以及伪距观测参数向量计算当前历元的伪距观测值的伪距残差，根据所述伪距残差判断所述伪距观测值是否存在粗差，如果存在，则判断当前所有伪距观测值的单位权中误差是否满足要求，如果不满足，则剔除粗差最大的伪距观测值后基于剩余的伪距观测值再次计算伪距观测参数向量以及后续的运算，直到剩余的所有伪距观测值的单位权中误差满足要求；根据相邻历元之间的多普勒变化量计算多普勒观测参数向量，其中相邻历元之间的多普勒变化量为相邻历元之间的多普勒观测值的差值，根据相邻历元之间的多普勒变化量、相邻历元之间的卫地距变化率的变化量以及多普勒观测参数向量计算当前历元的多普勒观测值的多普勒残差，根据所述多普勒残差判断所述多普勒观测值是否存在粗差，如果存在，则判断当前所有多普勒观测值的单位权中误差是否满足要求，如果不满足，则剔除粗差最大的多普勒观测值后基于剩余的多普勒观测值再次计算多普勒观测参数向量以及后续的运算，直到剩余的所有多普勒观测值的单位权中误差满足要求；根据相邻历元之间的载波变化量计算载波观测参数向量，其中相邻历元之间的载波变化量为相邻历元之间的载波观测值的差值，根据相邻历元之间的载波变化量、相邻历元之间的卫地距变化量以及载波观测参数向量计算当前历元的载波观测值的载波残差，根据所述载波残差判断所述载波观测值是否存在周跳，如果存在，则判断当前所有载波观测值的单位权中误差是否满足要求，如果不满足，则剔除周跳最大的载波观测值后基于剩余的载波观测值再次计算载波观测参数向量以及后续的运算，直到剩余的所有载波观测值的单位权中误差满足要求；其中，所述伪距观测参数向量包括三轴的位置改正数以及相邻历元之间的钟速变化量，所述多普勒观测参数向量包括三轴的速度改正数以及相邻历元之间的钟速变化量，所述载波观测参数向量包括三轴的位置改正数以及相邻历元之间的钟速变化量。

根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种基于历元间差分的高精度定位方法，其包括：根据相邻历元之间的观测值变化量计算观测参数向量，其中相邻历元之间的观测值变化量为相邻历元之间的观测值的差值，根据相邻历元之间的观测值变化量、相邻历元之间的卫地距变化量或卫地距变化率的变化量以及观测参数向量计算当前历元的观测值的残差，根据所述残差判断所述观测值是否存在粗差或周跳，如果存在，则判断当前所有观测值的单位权中误差是否满足要求，如果不满足，，则剔除粗差或周跳最大的观测值后基于剩余的观测值再次计算观测参数向量以及后续的运算，直到剩余的所有观测值的单位权中误差满足要求，其中，所述观测参数向量包括三轴的位置改正数或速度改正数以及相邻历元之间的钟速变化量。

根据本发明的再一个方面，本发明提供了一种计算装置，其包括处理器和存储器，所述存储器中存储有程序指令，该程序指令由处理器执行以实现上述的高精度定位方法。

根据本发明的另外一个方面，本发明提供了一种计算机可读介质，其内存储有程序指令，该程序指令被执行以实现上述的高精度定位方法。

与现有技术相比，本发明可可以有效剔除存在粗差的伪距观测值、多普勒观测值和存在周跳的载波观测值，提高了RTK高精度定位方法的精度和准确性。

附图说明

图1为本发明中的一种高精度定位方法在一个实施例中的流程示意图；

图2为本发明中有效剔除存在粗差的伪距观测值的方法在一个实施例中的流程示意图；

图3为本发明中有效剔除存在粗差的多普勒观测值的方法在一个实施例中的流程示意图；和

图4为本发明中有效剔除存在周跳的载波测值的方法在一个实施例中的流程示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。

本发明着重陈述历元间差分部分的高精度定位方法，对卫星位置、伪距单点定位、双差观测方法、Kalman(卡尔曼)滤波、整周模糊度固定等基本方法不进行着重讲述。

图1为本发明中的一种高精度定位方法100在一个实施例中的流程示意图。如图1所示的，所述高精度定位方法包括如下步骤。

步骤110，有效剔除存在粗差的伪距观测值。

步骤120，有效剔除存在粗差的多普勒观测值。

步骤130，有效剔除存在周跳的载波观测值。

本文中所说的有效剔除存在粗差或周跳的观测值是指将影响较大的、存在较大粗差或周跳的观测值去掉，而不是说需要一定会将所有的存在粗差或周跳的观测值都剔除掉。

具体的，所述高精度定位方法100为GNSS RTK高精度定位方法。

图2为本发明中有效剔除存在粗差的伪距观测值的方法200在一个实施例中的流程示意图。如图2所示的，所述方法包括如下步骤。

步骤210，根据相邻历元之间的伪距变化量计算伪距观测参数向量，其中相邻历元之间的伪距变化量为相邻历元之间的伪距观测值的差值。

具体的，根据相邻历元之间的伪距观测方程计算伪距观测参数向量，相邻历元之间的伪距观测方程为：

X_P＝[dX dY dZ dT]^T

式中，ΔP表示相邻历元之间的伪距变化量；Δρ表示相邻历元之间的卫地距变化量；

分别表示当前历元的卫地距矢量在X、Y、Z三轴的投影；dX、dY、dZ分别表示X、Y、Z轴的位置改正数；dT表示历元之间的钟速变化量，X_P表示伪距观测参数向量，ε表示观测值的误差。

根据伪距观测方程，通过最小二乘法或者Kalman滤波可以计算出伪距观测参数向量中的dX、dY、dZ和dT。

步骤220，根据相邻历元之间的伪距变化量、相邻历元之间的卫地距变化量以及伪距观测参数向量计算当前历元的伪距观测值的伪距残差。

具体的，根据如下伪距残差方程计算当前历元的伪距观测值的伪距残差：

V_P＝BX_P-(ΔP-Δρ)

其中

V_P表示当前历元的伪距观测值的伪距残差。

步骤230，根据所述伪距残差判断所述伪距观测值是否存在粗差。

根据如下公式计算第i个伪距观测值的伪距残差V_Pi的阈值σ_Pi：

其中R_Pi为第i个伪距观测值的方差，

如果阈值σ_Pi大于预定值时则认为第i个伪距观测值存在粗差，对第i个伪距观测值进行标记，否则认为第i个伪距观测值不存在粗差。所述预定值优选为9.0，也可以为其他值，比如16.0等。

如果存在，或者说，如果至少有一个伪距观测值存在粗差，则进入步骤240，对所有存在粗差的伪距观测值进行统计，并随后进入步骤250。

如果当前剩余的所有伪距观测值均不存在粗差，则结束本流程。

步骤250，判断当前所有伪距观测值的单位权中误差是否满足要求。

单位权中误差σ₀的计算方法如下：

这里，p表示伪距观测方程的权阵，n为剩余的伪距观测值的总数，t为伪距观测参数向量中参数的个数。在此实施例中，t＝4。

如果满足要求，则结束本流程。

如果不满足，则进入步骤260。

步骤260，剔除粗差最大的伪距观测值后将剩余伪距观测值返回到步骤210进行循环计算，即在步骤210中基于剩余的伪距观测值再次计算伪距观测参数向量，并进行后续的步骤220、230、240、260，直到剩余的所有伪距观测值的单位权中误差满足要求或剩余的所有伪距观测值均不存在粗差。

图3为本发明中有效剔除存在粗差的多普勒观测值的方法300在一个实施例中的流程示意图。如图3所示的，所述有效剔除存在粗差的多普勒观测值的方法300包括如下步骤。

步骤310，根据相邻历元之间的多普勒变化量计算多普勒观测参数向量。

具体的，根据相邻历元之间的多普勒观测方程计算多普勒观测参数向量，相邻历元之间的多普勒观测方程为：

X_D＝[dV_X dV_Y dV_Z dT]^T

式中，λ表示载波波长，ΔD表示相邻历元之间的多普勒变化量；

表示相邻历元之间的卫地距变化率的变化量；

分别表示当前历元的卫地距矢量在X、Y、Z三轴的投影；dV_X、dV_Y、dV_Z分别表示X、Y、Z轴的速度改正数；dT表示历元之间的钟速变化量，X_D表示多普勒观测参数向量，ε表示观测值的误差。

步骤320，根据相邻历元之间的多普勒变化量、相邻历元之间的卫地距变化率的变化量以及多普勒观测参数向量计算当前历元的多普勒观测值的多普勒残差。

具体的，根据多普勒残差方程计算当前历元的多普勒观测值的多普勒残差：

其中

V_D表示当前历元的多普勒观测值的多普勒残差。

步骤330，根据所述多普勒残差判断所述多普勒观测值是否存在粗差。

具体的，根据如下公式计算第i个多普勒观测值的多普勒残差V_Di的阈值σ_Di：

其中R_Di为第i个多普勒观测值的方差，

如果阈值σ_Di大于预定值时则认为第i个多普勒观测值存在粗差，对第i个多普勒观测值进行标记。所述预定值优选为9.0，也可以为其他值，比如16.0等。

如果存在，或者说，如果至少有一个多普勒观测值存在粗差，则进入步骤340，对所有存在粗差的多普勒观测值进行统计，并随后进入步骤350。

如果当前剩余的所有多普勒观测值均不存在粗差，则结束本流程。

步骤350，判断当前所有多普勒观测值的单位权中误差是否满足要求。

其中，单位权中误差σ₀的计算方法如下：

式中，p表示多普勒观测方程的权阵，n为剩余的多普勒观测值的总数，t为多普勒观测参数向量中参数的个数。

如果满足要求，则结束本流程。

如果不满足，则进入步骤360。

步骤360，剔除粗差最大的多普勒观测值后将剩余多普勒观测值返回到步骤310进行循环计算，即在步骤310中基于剩余的多普勒观测值再次计算多普勒观测参数向量，并进行后续的步骤320、330、340、360，直到剩余的所有多普勒观测值的单位权中误差满足要求或剩余的所有多普勒观测值均不存在粗差。

图4为本发明中有效剔除存在周跳的载波观测值的方法400在一个实施例中的流程示意图。如图4所示的，所述有效剔除存在周跳的载波观测值的方法400包括如下步骤。

步骤410，根据相邻历元之间的载波变化量计算载波观测参数向量。

具体的，根据相邻历元之间的载波观测方程计算载波观测参数向量，相邻历元之间的载波观测方程为：

式中，λ表示载波波长，

表示相邻历元之间的载波变化量；Δρ表示相邻历元之间的卫地距变化量；

分别表示当前历元的卫地距矢量在X、Y、Z三轴的投影；dX dY dZ分别表示X、Y、Z轴的位置改正数；dT表示历元之间的钟速变化量，

表示载波观测参数向量，ε表示观测值的误差。

步骤420，根据相邻历元之间的载波变化量、相邻历元之间的卫地距变化量以及载波观测参数向量计算当前历元的载波观测值的载波残差。

具体的，根据载波残差方程计算当前历元的载波观测值的载波残差：

其中

表示当前历元的载波观测值的载波残差；

步骤430，根据所述载波残差判断所述载波观测值是否存在周跳。

具体的，根据如下公式计算第i个载波观测值的载波残差

的阈值

其中

为第i个载波观测值的方差，

如果阈值

大于预定值时则认为第i个载波观测值存在周跳，对第i个载波观测值进行标记。所述预定值优选为9.0，也可以为其他值，比如16.0等。

如果存在，或者说，如果至少有一个载波观测值存在周跳，则进入步骤440，对所有存在周跳的载波观测值进行统计，并随后进入步骤450。

如果当前剩余的所有载波观测值均不存在周跳，则结束本流程。

步骤450，判断当前所有载波观测值的单位权中误差是否满足要求。

单位权中误差σ₀的计算方法如下：

式中，p表示载波观测方程的权阵，n为剩余的载波观测值的总数，t为载波观测参数向量中参数的个数。

如果满足要求，则结束本流程。

如果不满足，则进入步骤460。

需要注意的是，p，t，n在不同的方法200，300，400中表示不同的参数，但是他们也有共同点，即都是观测值，不同点仅在于观测值的类型不同。为了简便，具有相同属性的参数都用相同的符号。

步骤460，剔除周跳最大的载波观测值后将剩余载波观测值返回到步骤410进行循环计算，即在步骤410中基于剩余的载波观测值再次计算载波观测参数向量，并进行后续的步骤420、430、440、460，直到剩余的所有载波观测值的单位权中误差满足要求或剩余的所有载波观测值均不存在周跳。

在一个优选的实施例中，在方法400结束时，对于剩余的载波观测值，当载波观测值大于预定周时仍需将该载波观测值标记为周跳。所述预定周可以为1周。这样，当根据Iambda算法在当前历元进行模糊度搜索失败时，可以将基于当前历元中计算出的载波观测参数向量中的位置改正数计算得到的位置作为当前历元计算出的位置，并将上个历元已经固定的并且当前历元不存在周跳的模糊度传递到下个历元。这样，可以有效提高模糊度的固定率。

在本发明的这个部分中，针对复杂环境下存在的GNSS的三种观测值，应用历元间差分技术，有效地进行了伪距、多普勒粗差、载波观测值周跳的探测。该方法不仅能够进行异常观测值的探测，并且能够有效提高整周模糊度的固定率，是一种计算量小、效率高的有效提高复杂环境下RTK定位精度和可靠性的方法。

在对具有粗差或周跳的观测值进行剔除的过程中，会不断的计算着伪距、多普勒、载波观测参数向量，而基于多普勒观测参数向量中的速度改正数可以计算得到GNSS接收机的速度，基于载波观测参数向量中的位置改正数可以计算得到GNSS接收机的位置。这部分内容属于现有技术，不是本发明中的重点，因此不再进行详细描述了。

综合所述方法200、300和400，可以发现他们有一个共同点。因此，在本发明中还提供一种基于历元间差分的高精度定位方法，其包括：根据相邻历元之间的观测值变化量计算观测参数向量，其中相邻历元之间的观测值变化量为相邻历元之间的观测值的差值，根据相邻历元之间的观测值变化量、相邻历元之间的卫地距变化量或卫地距变化率的变化量以及观测参数向量计算当前历元的观测值的残差，根据所述残差判断所述观测值是否存在粗差或周跳，如果存在，则判断当前所有观测值的单位权中误差是否满足要求，如果不满足，则剔除粗差或周跳最大的观测值后基于剩余的观测值再次计算观测参数向量以及后续的运算，直到剩余的所有观测值的单位权中误差满足要求或剩余的所有观测值均不存在粗差或周跳，其中，所述观测参数向量包括三轴的位置改正数或速度改正数以及相邻历元之间的钟速变化量。

所述观测值可以是载波、伪距或多普勒观测值，所述观测参数向量可以是载波、伪距或多普勒观测参数向量。

在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种高精度定位方法，其特征在于，其包括：

根据相邻历元之间的伪距变化量计算伪距观测参数向量，其中相邻历元之间的伪距变化量为相邻历元之间的伪距观测值的差值，根据相邻历元之间的伪距变化量、相邻历元之间的卫地距变化量以及伪距观测参数向量计算当前历元的伪距观测值的伪距残差，根据所述伪距残差判断所述伪距观测值是否存在粗差，如果存在，则判断当前所有伪距观测值的单位权中误差是否满足要求，如果不满足，则剔除粗差最大的伪距观测值后基于剩余的伪距观测值再次计算伪距观测参数向量以及后续的运算，直到剩余的所有伪距观测值的单位权中误差满足要求或剩余的所有伪距观测值均不存在粗差；

根据相邻历元之间的多普勒变化量计算多普勒观测参数向量，其中相邻历元之间的多普勒变化量为相邻历元之间的多普勒观测值的差值，根据相邻历元之间的多普勒变化量、相邻历元之间的卫地距变化率的变化量以及多普勒观测参数向量计算当前历元的多普勒观测值的多普勒残差，根据所述多普勒残差判断所述多普勒观测值是否存在粗差，如果存在，则判断当前所有多普勒观测值的单位权中误差是否满足要求，如果不满足，则剔除粗差最大的多普勒观测值后基于剩余的多普勒观测值再次计算多普勒观测参数向量以及后续的运算，直到剩余的所有多普勒观测值的单位权中误差满足要求或剩余的所有多普勒观测值均不存在粗差；

根据相邻历元之间的载波变化量计算载波观测参数向量，其中相邻历元之间的载波变化量为相邻历元之间的载波观测值的差值，根据相邻历元之间的载波变化量、相邻历元之间的卫地距变化量以及载波观测参数向量计算当前历元的载波观测值的载波残差，根据所述载波残差判断所述载波观测值是否存在周跳，如果存在，则判断当前所有载波观测值的单位权中误差是否满足要求，如果不满足，则剔除周跳最大的载波观测值后基于剩余的载波观测值再次计算载波观测参数向量以及后续的运算，直到剩余的所有载波观测值的单位权中误差满足要求或剩余的所有载波观测值均不存在周跳；

其中，所述伪距观测参数向量包括三轴的位置改正数以及相邻历元之间的钟速变化量，所述多普勒观测参数向量包括三轴的速度改正数以及相邻历元之间的钟速变化量，所述载波观测参数向量包括三轴的位置改正数以及相邻历元之间的钟速变化量。

2.如权利要求1所述的高精度定位方法，其特征在于，所述根据相邻历元之间的伪距变化量计算伪距观测参数向量为：

根据相邻历元之间的伪距观测方程计算伪距观测参数向量，相邻历元之间的伪距观测方程为：

X_P＝[dX dY dZ dT]^T

式中，ΔP表示相邻历元之间的伪距变化量；Δρ表示相邻历元之间的卫地距变化量；

分别表示当前历元的卫地距矢量在X、Y、Z三轴的投影；dX、dY、dZ分别表示X、Y、Z轴的位置改正数；dT表示历元之间的钟速变化量，X_P表示伪距观测参数向量，ε表示观测值的误差，

所述根据相邻历元之间的伪距变化量、相邻历元之间的卫地距变化量以及伪距观测参数向量计算当前历元的伪距观测值的伪距残差为：

根据伪距残差方程计算当前历元的伪距观测值的伪距残差：

V_P＝BX_P-(ΔP-Δρ)

其中

V_P表示当前历元的伪距观测值的伪距残差；

根据所述伪距残差判断所述伪距观测值是否存在粗差为：

根据如下公式计算第i个伪距观测值的伪距残差V_Pi的阈值σ_Pi：

其中R_Pi为第i个伪距观测值的方差，

如果阈值σ_Pi大于预定值时则认为第i个伪距观测值存在粗差，对第i个伪距观测值进行标记；

单位权中误差σ₀的计算方法如下：

式中，p表示伪距观测方程的权阵，n为剩余的伪距观测值的总数，t为伪距观测参数向量中参数的个数。

3.如权利要求1所述的高精度定位方法，其特征在于，所述根据相邻历元之间的多普勒变化量计算多普勒观测参数向量为：

根据相邻历元之间的多普勒观测方程计算多普勒观测参数向量，相邻历元之间的多普勒观测方程为：

X_D＝[dV_X dV_Y dV_Z dV_t]^T

式中，λ表示载波波长，ΔD表示相邻历元之间的多普勒变化量；

表示相邻历元之间的卫地距变化率的变化量；

分别表示当前历元的卫地距矢量在X、Y、Z三轴的投影；dV_X、dV_Y、dV_Z分别表示X、Y、Z轴的速度改正数；dV_t表示历元之间的钟速变化量，X_D表示多普勒观测参数向量，ε表示观测值的误差，

所述根据相邻历元之间的多普勒变化量、相邻历元之间的卫地距变化率的变化量以及多普勒观测参数向量计算当前历元的多普勒观测值的多普勒残差为：

根据多普勒残差方程计算当前历元的多普勒观测值的多普勒残差：

其中

V_D表示当前历元的多普勒观测值的多普勒残差；

所述根据所述多普勒残差判断所述多普勒观测值是否存在粗差为：

根据如下公式计算第i个多普勒观测值的多普勒残差V_Di的阈值σ_Di：

其中R_Di为第i个多普勒观测值的方差，

如果阈值σ_Di大于预定值时则认为第i个多普勒观测值存在粗差，对第i个多普勒观测值进行标记；

单位权中误差σ₀的计算方法如下：

式中，p表示多普勒观测方程的权阵，n为剩余的多普勒观测值的总数，t为多普勒观测参数向量中参数的个数。

4.如权利要求1所述的高精度定位方法，其特征在于，所述根据相邻历元之间的载波变化量计算载波观测参数向量为：

根据相邻历元之间的载波观测方程计算载波观测参数向量，相邻历元之间的载波观测方程为：

式中，λ表示载波波长，

表示相邻历元之间的载波变化量；Δρ表示相邻历元之间的卫地距变化量；

分别表示当前历元的卫地距矢量在X、Y、Z三轴的投影；dXdY dZ分别表示X、Y、Z轴的位置改正数；dT表示历元之间的钟速变化量，

表示载波观测参数向量，ε表示观测值的误差，

所述根据相邻历元之间的载波变化量、相邻历元之间的卫地距变化量以及载波观测参数向量计算当前历元的载波观测值的载波残差为：

根据载波残差方程计算当前历元的载波观测值的载波残差：

其中

表示当前历元的载波观测值的载波残差；

所述根据所述载波残差判断所述载波观测值是否存在周跳为：

根据如下公式计算第i个载波观测值的载波残差

的阈值

其中

为第i个载波观测值的方差，

如果阈值

大于预定值时则认为第i个载波观测值存在周跳，对第i个载波观测值进行标记；

单位权中误差σ₀的计算方法如下：

式中，p表示载波观测方程的权阵，n为剩余的载波观测值的总数，t为载波观测参数向量中参数的个数。

5.如权利要求1所述的高精度定位方法，其特征在于，对于剩余的载波观测值，当载波观测值大于预定周时仍需将该载波观测值标记为周跳，

当根据lambda算法在当前历元进行模糊度搜索失败时，将基于当前历元中计算出的载波观测参数向量中的位置改正数计算得到的位置作为当前历元计算出的位置，并将上个历元已经固定的并且当前历元不存在周跳的模糊度传递到下个历元。

6.一种基于历元间差分的高精度定位方法，其特征在于，其包括：

根据相邻历元之间的观测值变化量计算观测参数向量，其中相邻历元之间的观测值变化量为相邻历元之间的观测值的差值，根据相邻历元之间的观测值变化量、相邻历元之间的卫地距变化量或卫地距变化率的变化量以及观测参数向量计算当前历元的观测值的残差，根据所述残差判断所述观测值是否存在粗差或周跳，如果存在，则判断当前所有观测值的单位权中误差是否满足要求，如果不满足，则剔除粗差或周跳最大的观测值后基于剩余的观测值再次计算观测参数向量以及后续的运算，直到剩余的所有观测值的单位权中误差满足要求或剩余的所有观测值均不存在粗差或周跳，

其中，所述观测参数向量包括三轴的位置改正数或速度改正数以及相邻历元之间的钟速变化量。

7.如权利要求6所述的高精度定位方法，其特征在于，所述观测值为伪距观测值，观测值变化量为伪距变化量，观测参数向量为伪距观测参数向量，

根据相邻历元之间的伪距变化量计算伪距观测参数向量为：

根据相邻历元之间的伪距观测方程计算伪距观测参数向量，相邻历元之间的伪距观测方程为：

X_P＝[dX dY dZ dT]^T

式中，ΔP表示相邻历元之间的伪距变化量；Δρ表示相邻历元之间的卫地距变化量；

分别表示当前历元的卫地距矢量在X、Y、Z三轴的投影；dX、dY、dZ分别表示X、Y、Z轴的位置改正数；dT表示历元之间的钟速变化量，X_P表示伪距观测参数向量，ε表示观测值的误差，

根据相邻历元之间的伪距变化量、相邻历元之间的卫地距变化量以及伪距观测参数向量计算当前历元的伪距观测值的伪距残差为：

根据伪距残差方程计算当前历元的伪距观测值的伪距残差：

V_P＝BX_P-(ΔP-Δρ)

其中

V_P表示当前历元的伪距观测值的伪距残差；

根据所述伪距残差判断所述伪距观测值是否存在粗差为：

根据如下公式计算第i个伪距观测值的伪距残差V_Pi的阈值σ_Pi：

其中R_Pi为第i个伪距观测值的方差，

如果阈值σ_Pi大于预定值时则认为第i个伪距观测值存在粗差，对第i个伪距观测值进行标记；

单位权中误差σ₀的计算方法如下：

这里，p表示伪距观测方程的权阵，n为剩余的伪距观测值的总数，t为伪距观测参数向量中参数的个数。

8.如权利要求6所述的高精度定位方法，其特征在于，所述观测值为多普勒观测值，观测值变化量为多普勒变化量，观测参数向量为多普勒观测参数向量，

根据相邻历元之间的多普勒变化量计算多普勒观测参数向量为：

根据相邻历元之间的多普勒观测方程计算多普勒观测参数向量，相邻历元之间的多普勒观测方程为：

X_D＝[dV_X dV_Y dV_Z dV_t]^T

式中，λ表示载波波长，ΔD表示相邻历元之间的多普勒变化量；

表示相邻历元之间的卫地距变化率的变化量；

分别表示当前历元的卫地距矢量在X、Y、Z三轴的投影；dV_X、dV_Y、dV_Z分别表示X、Y、Z轴的速度改正数；dV_t表示历元之间的钟速变化量，X_D表示多普勒观测参数向量，ε表示观测值的误差，

根据相邻历元之间的多普勒变化量、相邻历元之间的卫地距变化率的变化量以及多普勒观测参数向量计算当前历元的多普勒观测值的多普勒残差为：

根据多普勒残差方程计算当前历元的多普勒观测值的多普勒残差：

其中

V_D表示当前历元的多普勒观测值的多普勒残差；

根据所述多普勒残差判断所述多普勒观测值是否存在粗差为：

根据如下公式计算第i个多普勒观测值的多普勒残差V_Di的阈值σ_Di：

其中R_Di为第i个多普勒观测值的方差，

如果阈值σ_Di大于预定值时则认为第i个多普勒观测值存在粗差，对第i个多普勒观测值进行标记；

单位权中误差σ₀的计算方法如下：

式中，p表示多普勒观测方程的权阵，n为剩余的多普勒观测值的总数，t为多普勒观测参数向量中参数的个数。

9.如权利要求6所述的高精度定位方法，其特征在于，所述观测值为载波观测值，观测值变化量为载波变化量，观测参数向量为载波观测参数向量，

根据相邻历元之间的载波变化量计算载波观测参数向量为：

根据相邻历元之间的载波观测方程计算载波观测参数向量，相邻历元之间的载波观测方程为：

式中，λ表示载波波长，

表示相邻历元之间的载波变化量；Δρ表示相邻历元之间的卫地距变化量；

分别表示当前历元的卫地距矢量在X、Y、Z三轴的投影；dXdY dZ分别表示X、Y、Z轴的位置改正数；dT表示历元之间的钟速变化量，

表示载波观测参数向量，ε表示观测值的误差，

根据相邻历元之间的载波变化量、相邻历元之间的卫地距变化量以及载波观测参数向量计算当前历元的载波观测值的载波残差为：

根据载波残差方程计算当前历元的载波观测值的载波残差：

其中

表示当前历元的载波观测值的载波残差；

所述根据所述载波残差判断所述载波观测值是否存在周跳为：

根据如下公式计算第i个载波观测值的载波残差

的阈值

其中

为第i个载波观测值的方差，

如果阈值

大于预定值时则认为第i个载波观测值存在周跳，对第i个载波观测值进行标记；

单位权中误差σ₀的计算方法如下：

这里，p表示载波观测方程的权阵，n为剩余的载波观测值的总数，t为载波观测参数向量中参数的个数。

10.一种计算装置，其包括处理器和存储器，所述存储器中存储有程序指令，该程序指令由处理器执行以实现如权利要求1-9任一所述的高精度定位方法。

11.一种计算机可读介质，其内存储有程序指令，该程序指令被执行以实现如权利要求1-9任一所述的高精度定位方法。

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