CN114966756A

CN114966756A - 基频模糊度固定的方法、装置、设备及计算机存储介质

Info

Publication number: CN114966756A
Application number: CN202110196249.4A
Authority: CN
Inventors: 徐荣攀
Original assignee: Qianxun Si Network Zhejiang Co ltd
Current assignee: Qianxun Si Network Zhejiang Co ltd
Priority date: 2021-02-22
Filing date: 2021-02-22
Publication date: 2022-08-30

Abstract

本公开实施例提供了一种基频模糊度固定的方法、装置、设备及计算机存储介质，方法基于观测数据的宽巷模糊度初值作为待估参数，通过宽巷观测方程与无电离层组合方程，对基频模糊度进行松约束滤波和紧约束滤波以及模糊度域搜索等方式，最终得到准确性较高的基频模糊度，适用于中长基线的RTK定位解算，同样也适用于短基线的解算，且不需要任何改变，适用范围广，解算效果好。

Description

基频模糊度固定的方法、装置、设备及计算机存储介质

技术领域

本公开属于卫星定位技术领域，尤其涉及一种基频模糊度固定的方法、装置、设备及计算机存储介质。

背景技术

基于双差的GNSS相对定位，经过双差，短基线中存在的电离层误差、对流层误差、卫星钟差、接收机钟差、卫星星历误差等，都可以被充分的削弱或完全消除。但随着基线长度的增加，各项误差逐渐增大，空间相关性减弱，尤其是电离层误差，即使经双差后，残余误差仍然较大；当基线长度超过30km时，非组合双差观测值已很难正确固定模糊度，导致无法达到高精度RTK(Real-Time Kinematic，实时动态)定位效果。

发明内容

本公开实施例提供一种基频模糊度固定的方法、装置、设备及计算机存储介质，能够对模糊度正确固定，利于得到高精度的定位效果。

第一方面，本公开实施例提供一种基频模糊度固定的方法，方法包括：

根据参考站和流动站的载波观测数据，计算得到宽巷模糊度初值；

通过第一联合观测方程，对基频模糊度初值进行滤波，将滤波后得到的第一基频模糊度的浮点解转换为宽巷模糊度滤波值；第一联合观测方程，包括无电离层组合观测方程与宽巷模糊度松约束方程，其中，宽巷模糊度松约束方程是以宽巷模糊度初值为约束；

对宽巷模糊度滤波值进行模糊度域搜索，得到固定宽巷模糊度；

通过第二联合观测方程，对第一基频模糊度进行再次滤波，得到第二基频模糊度的浮点解；第二联合观测方程包括无电离层组合观测方程与宽巷模糊度紧约束方程，其中，宽巷模糊度紧约束方程是以固定宽巷模糊度为约束；

对第二基频模糊度的浮点解进行模糊度域搜索，得到载波观测数据的基频模糊度固定解。

在一些实施例中，根据参考站和流动站的载波观测数据，计算得到宽巷模糊度初值，具体包括：

根据参考站和流动站的双频载波观测数据，通过多历元平滑伪距，解算得到双差MW宽巷模糊度作为宽巷模糊度初值。

根据参考站间的三频载波观测数据，通过平滑伪距取整，获得两组超宽巷模糊度；

将两组超宽巷模糊度进行组合，形成宽巷模糊度初值。

当载波观测数据仅包括双频观测数据时，根据参考站和流动站的双频载波观测数据，通过多历元平滑伪距，解算得到双差MW宽巷模糊度作为宽巷模糊度初值；

当载波观测数据包括三频观测数据时，根据参考站间的三频载波观测数据，通过平滑伪距取整，获得两组超宽巷模糊度，并将两组超宽巷模糊度进行组合，形成宽巷模糊度初值。

在一些实施例中，在根据参考站和流动站的载波观测数据，计算得到宽巷模糊度初值之后，且在通过第一联合观测方程，对基频模糊度初值进行滤波，将滤波后得到的第一基频模糊度的浮点解转换为宽巷模糊度滤波值之前，方法还包括：

将宽巷模糊度初值逐一提取，做最小二乘解算，得到对应的多个位置数据；

根据位置数据进行离群检测，将位置离群的对应宽巷模糊度初值进行删除，得到离群检测后的剩余宽巷模糊度初值；

宽巷模糊度松约束方程是以剩余宽巷模糊度初值为约束。

在一些实施例中，通过第一联合观测方程，对基频模糊度初值进行滤波，将滤波后得到的第一基频模糊度的浮点解转换为宽巷模糊度滤波值，具体包括：

由以下无电离层组合观测方程(1)与宽巷模糊度松约束方程(2)构成的第一联合观测方程：

其中，φ₁、φ₂分别为载波L1频点及载波L2频点的观测值，

为无电离层组合后的载波相位观测值；f₁与f₂分别为载波L1频点及载波L2频点的频率；

分别为载波L1频点及载波L2频点的双差载波相位观测值；i,j分别表示参考站，N₁、N₂分别表示载波L1频点与载波L2频点观测值的基频模糊度初值，△表示站间单差；N_mw为宽巷模糊度初值。

在一些实施例中，通过第二联合观测方程，对第一基频模糊度进行再次滤波，得到第二基频模糊度的浮点解值，包括；

由以下无电离层组合观测方程(1)与宽巷模糊度紧约束方程(3)构成的第二联合观测方程：

为固定宽巷模糊度。

第二方面，本公开实施例提供一种基频模糊度固定的装置，装置包括：

第一计算模块：用于根据参考站和流动站的载波观测数据，计算得到宽巷模糊度初值；

第一滤波模块：用于通过第一联合观测方程，对基频模糊度初值进行滤波，将滤波后得到的第一基频模糊度的浮点解转换为宽巷模糊度滤波值；第一联合观测方程，包括无电离层组合观测方程与宽巷模糊度松约束方程，其中，宽巷模糊度松约束方程是以宽巷模糊度初值为约束；

第一搜索模块：用于对宽巷模糊度滤波值进行模糊度域搜索，得到固定宽巷模糊度；

第二滤波模块：用于通过第二联合观测方程，对第一基频模糊度进行再次滤波，得到第二基频模糊度的浮点解；第二联合观测方程包括无电离层组合观测方程与宽巷模糊度紧约束方程，其中，宽巷模糊度紧约束方程是以固定宽巷模糊度为约束；

第二搜索模块，用于对第二基频模糊度的浮点解进行模糊度域搜索，得到载波观测数据的基频模糊度固定解。

第三方面，本公开实施例提供一种基频模糊度固定的设备，设备包括：处理器，以及存储有计算机程序指令的存储器；处理器读取并执行计算机程序指令，以实现如上述任意一实施例的基频模糊度固定的方法。

第四方面，本公开实施例提供一种计算机存储介质，计算机存储介质上存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器执行时实现如上述任意一实施例的基频模糊度固定的方法。

本公开实施例的基频模糊度固定的定位方法、装置、设备及计算机存储介质，基于观测数据的宽巷模糊度初值作为待估参数，通过宽巷观测方程与无电离层组合方程，对基频模糊度进行松约束滤波和紧约束滤波以及模糊度域搜索等方式，最终得到准确性较高的基频模糊度，适用于中长基线的RTK定位解算，同样也适用于短基线的解算，且不需要任何改变，适用范围广，解算效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对本公开实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种基频模糊度固定的方法的流程示意图；

图2是本公开一个具体实施例提供基频模糊度固定的方法的流程示意图；

图3是图1中所示步骤S101的一个示例的流程示意图；

图4是图2所示基频模糊度固定的方法中，一个具体示例的流程示意图；

图5是本公开实施例提供的一种基频模糊度固定的装置的结构示意图；

图6是图5所示基频模糊度固定的装置中，一个具体示例的结构示意图；

图7是本公开实施例提供的一种基频模糊度固定的设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本公开的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本公开的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本公开进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本公开，而不是限定本公开。对于本领域技术人员来说，本公开可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本公开的示例来提供对本公开更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语 “包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……” 限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

针对长基线中RTK定位时模糊度难以正确固定的问题，传统技术中常采用的方法主要包括三类：(1)是非组合观测值与组合形成的无电离层观测值共同滤波，将宽巷模糊度及载波L1模糊度作为待估参数进行估计，且非组合观测值中，将电离层参数作为待估参数。(2)通过非组合模式，将电离层误差作为待估参数进行估计，此时载波L1或L2模糊度仍作为待估参数直接进行估计。(3)三频或多频模糊度固定技术固定长基线模糊度，通过分步逐级固定超宽巷、宽巷模糊度，最后再固定L1或L2模糊度。但是方法(1)和(2)，由于每颗卫星均设置一个电离层参数作为待估参数，加上载波L1或L2模糊度参数，导致观测方程中待估参数极多，计算速度较慢。此外，该方法需要给出电离层延迟误差先验值及其过程噪声，该值不易准确给出，但该值又非常关键，其准确性直接影响L1或L2模糊度固定的正确性。方法(3)需要三频观测值，而GPS中具有三频观测值的卫星目前较少，且当接收机仅支持双频观测值时，该方法则无法使用。

为了解决现有技术问题，本公开实施例提供了一种基频模糊度固定的方法、装置、设备及计算机存储介质。

下面首先对本公开实施例所提供的基频模糊度固定的方法进行介绍。

图1示出了本公开一个实施例提供的基频模糊度固定的方法的流程示意图。如图1所示，该方法可以包括以下步骤：

S101.根据参考站和流动站的载波观测数据，计算得到宽巷模糊度初值；

S102.通过第一联合观测方程，对基频模糊度初值进行滤波，将滤波后得到的第一基频模糊度的浮点解转换为宽巷模糊度滤波值；第一联合观测方程，包括无电离层组合观测方程与宽巷模糊度松约束方程，其中，宽巷模糊度松约束方程是以宽巷模糊度初值为约束；

S103.对宽巷模糊度滤波值进行模糊度域搜索，得到固定宽巷模糊度；

S104.通过第二联合观测方程，对第一基频模糊度进行再次滤波，得到第二基频模糊度的浮点解；第二联合观测方程包括无电离层组合观测方程与宽巷模糊度紧约束方程，其中，宽巷模糊度紧约束方程是以固定宽巷模糊度为约束；

S105.对第二基频模糊度的浮点解进行模糊度域搜索，得到载波观测数据的基频模糊度固定解。

本实施例中，基于原始基频模糊度作为待估参数，利用宽巷模糊初值，联合无电离层组合观测方程加松约束滤波，通过模糊度域搜索得到固定宽巷模糊度，加紧约束滤波，求取出更为准确的浮点解、基频模糊度浮点值，不但可以适用于中长基线模糊度的计算，也可以应用于短基线模糊度的计算。

图2示出了本公开一个具体实施例中基频模糊度固定的方法的流程示意图。本实施例中，进行步骤S101.时，可以先根据观测数据的性质通过不同方式求取宽巷模糊度初值。具体的，步骤S101.可以包括：

示例性的，对于双频载波观测数据，步骤S101.据参考站和流动站的载波观测数据，计算得到宽巷模糊度初值，具体可以包括：

本示例中，通过多历元平滑伪距，可以根据以下式(1.1)与(1.2) 得到双差MW宽巷模糊度

式(1.1)与(1.2)中，N_mw为当前历元t计算的双差宽巷MW模糊度，也即宽巷模糊度初值；

表示双差算子，即观测值或组合观测值在站间(即参考站与流动站间)和星间双差，φ₁、φ₂分别为载波L1频点及载波 L2频点的观测值，下同；则

分别为载波L1频点及载波L2频点的双差载波相位观测值；f₁与f₂分别为载波L1频点及载波L2频点的频率；λ₁，λ₂分别为载波L1频点及载波L2频点的波长，P₁,P₂分别为载波 L1频点及载波L2频点的对应的伪距观测值；

为当前历元t经平滑后的MW宽巷模糊度，n为大于1的正整数，表示平滑系数，n的取值可根据经验设置，如300。

对于双频载波观测数据的宽巷模糊度初值求取方式在其他示例中，还可以采用待估参数法，即将宽巷模糊度初值作为待估参数进行估计；也可以采用直接取整法，即通过单历元宽巷伪距观测值，结合宽巷波长，通过直接取证求得宽巷模糊度初值。

图3示出的步骤S101.的一个具体示例的流程示意图。如图3所示，本实施例中，示例性的，对于三频载波观测数据，步骤S101.据参考站和流动站的载波观测数据，计算得到宽巷模糊度初值，具体可以包括：

S301.根据参考站间的三频载波观测数据，通过平滑伪距取整，获得两组超宽巷模糊度；

S302.将两组超宽巷模糊度进行组合，形成宽巷模糊度初值。

本示例中，当从观测数据中判断存在三频载波观测数据(也即三频载波观测值，下同)时，进行步骤S301.根据三频载波观测值形成两组超宽巷观测值，并直接通过平滑伪距取整得到对应的超宽巷模糊度。三频载波观测值可以如下式(1.3)表示：

其中，i,j,k均为整数系数，φ₁,φ₂,φ₃分别为三个频点所对应的以米为单位的载波观测值，f₁,f₂,f₃分别为对应三个频点的频率。

三频载波观测值(也即组合观测值，下同)的模糊度可表示为：

N_(i,j,k)＝i·N₁+j·N₂+k·N₃ (1.4)

其中N₁,N₂,N₃分别为三个频点所对应的原始观测值模糊度(也即基频模糊度初值)。

组合观测值频率可表示为：

f_(i,j,k)＝i·f₁+j·f₂+k·f₃ (1.5)

组合观测值波长可表示为：

λ_(i,j,k)＝c/f_(i,j,k) (1.6)

其中c为光速。

对于不同的系统，整数系数i,j,k应当分别取不同的值，该值可以是经验值，取适合的整数系数以得到波长足够长，且最有利于模糊度解算的组合观测值。

本示例中，通过平滑伪距取整，以米为单位的三频伪距组合观测值可相应的表示为：

式(1.7)中，P₁,P₂,P₃分别为三频载波观测数据中三个频点对应的伪距观测值，||表示取绝对值。从而，超宽巷双差模糊度可表示为：

式(1.8)中，

表示双差算子，即观测值或组合观测值在站间和星间的双差，h表示组合系数，[]表示取整，故而，得到的超宽巷模糊度 N^t _ewl(i,j,k)已是整数，且由于组合观测值波长较长，因而该值基本可保证 100％正确。

通过平滑伪距取整，获得两组超宽巷模糊度，将两组超宽巷模糊度进行组合，形成一宽巷模糊度，即作为上述的宽巷模糊度初值，该值的准确性会高于平滑求取的MW宽巷模糊度的准确性，可以将该值代替MW宽巷模糊度。因为此时仅部分卫星存在三频观测值，所以仅有少部分MW模糊度会被取代，得到最终的宽巷模糊度初值。

示例性的，宽巷模糊度初值的计算公式可以表示为：

N_wl(i,j,k)＝m·N¹ _ewl(i,j,k)+n·N² _ewl(i,j,k) (1.9)

其中N¹ _ewl(i,j,k)，N² _ewl(i,j,k)分别为超宽巷两种组合系数求得的两组超宽巷模糊度。例如对于GPS，两组超宽巷模糊度(i,j,k)的选取可分别为(0,-1,1)以及(1,-6,5)，m、n则可选取为(-5,1)。

本示例中，当选取的两组超宽巷波长足够长时，通过直接取整就足以忽略取整误差，模糊度错误的可能性较小，则两组超宽巷模糊度通过线性组合，转换变为宽巷模糊度后，该宽巷模糊度具有较高的准确性。

在一个具体实施例中，在根据参考站和流动站的载波观测数据，计算得到宽巷模糊度初值之后，且在通过第一联合观测方程，对基频模糊度初值进行滤波，将滤波后得到的第一基频模糊度的浮点解转换为宽巷模糊度滤波值之前，基频模糊度固定的方法还可以包括：S106.剔除错误的宽巷模糊度初值。

示例性的，图4示出了步骤S106.在一个示例中的流程示意图。如图4 所示，步骤S106.具体可以包括：

S401.将宽巷模糊度初值逐一提取，做最小二乘解算，得到对应的多个位置数据；

S402，根据位置数据进行离群检测，将位置离群的对应宽巷模糊度初值进行删除，得到离群检测后的剩余宽巷模糊度初值。

本示例中，假设有m个宽巷模糊度初值，则逐个剔除一个宽巷模糊度初值，做最小二乘解算，最终得到m个位置数据结果。将得到的m个位置数据结果做离群点检测，将明显离群的点所对应的宽巷模糊度初值判定为错误的值，将这些错误的值进行剔除，得到剩余宽巷模糊度初值，利用剩余宽巷模糊度初值，用于后续的松约束处理。

本实施例的步骤S106.在其他示例中，也可以通过固定的宽巷模糊度初值，做最小二乘解算，将先验及后验残差明显离群的宽巷模糊度初值进行剔除。

本实施例中，得到准确的宽巷模糊度初值后，可以进行步骤S102.通过第一联合观测方程，对基频模糊度初值进行滤波，将滤波后得到的第一基频模糊度的浮点解转换为宽巷模糊度滤波值。该步骤中，第一联合观测方程，包括无电离层组合观测方程与宽巷模糊度松约束方程，其中，宽巷模糊度松约束方程是以宽巷模糊度初值为约束；如果在步骤S103之前进行了步骤S106，则宽巷模糊度松约束方程是以上述的剩余宽巷模糊度初值为约束。

由于电离层误差是影响中长基线解算的最关键因素，且接收机钟差、卫星钟差、电离层误差等经站间-星间双差后，基本得到大幅度削弱或完全消除，因此，此处所列方程中仅考虑电离层误差影响。

电离层误差具有色散效应，利用该特性，双频观测值可组合形成电离层无关的新的观测值，称为无电离层组合观测值。无电离层组合观测值消除了电离层的影响，但该组合观测值模糊度不再具有整数特性。因此，在使用无电离层组合观测值，进行模糊度固定时，需要首先将无电离层观测值模糊度转换为宽巷模糊度与基频模糊度的组合，当宽巷模糊度固定后，无电离层观测模糊度的固定可以转换为基频模糊度的固定。

本实施例中，通过步骤S101得到基本准确的宽巷模糊度初值后，通过无电离层组合观测方程与宽巷模糊度松约束方程进行滤波，待估参数仅设置位置以及载波L1频点与载波L2频点观测值的基频模糊度，该待估参数与与短基线解算中待估参数一致。

仅考虑电离层误差，以米为单位的载波L1及载波L2的原始观测方程可以表示为：

式(2.1)中，

ρ为包含三维位置信息的卫地距，(x,y,z),(xⁱ,yⁱ,zⁱ)分别为待估参数接收机位置及已知参数卫星位置。

式(2.1)中，φ₁、φ₂分别为载波L1频点及载波L2频点的观测值，f₁与f₂分别为载波L1频点及载波L2频点的频率；λ₁，λ₂分别为载波L1频点及载波L2频点的波长，N₁、N₂分别表示载波L1频点与载波L2频点观测值的基频模糊度初值；c为光速；A表示不同信号同一传播路径上的相同电离层延迟项。

基于式(2.1)，消除电离层后的双差无电离层组合观测方程可以表示为：

式(2.2)中，

为无电离层组合后的载波相位观测值；

为双差算子，表示站间、星间双差，

分别为载波L1频点及载波L2频点的双差载波相位观测值。

当仅有无电离层组合观测值时，在解算基频模糊度初值N₁、N₂时秩亏，因此需要添加宽巷模糊度对基频模糊度初值N₁、N₂的约束方程。

示例性的，添加的宽巷模糊度松约束方程可以表示为：

式(2.3)中，N_mw为宽巷模糊度初值；i,j分别表示进行星间差分的两个卫星，△表示站间单差，

即为载波L1观测值对i卫星的站间单差模糊度，

即为载波L2观测值对i卫星的站间单差模糊度，

即为载波 L1观测值对j卫星的站间单差模糊度，

即为载波L2观测值对j卫星的站间单差模糊度。

因此，由以下无电离层组合观测方程(2.2)与宽巷模糊度松约束方程 (2.3)构成第一联合观测方程：

通过无电离层观测方程及宽巷模糊度松约束方程构成的第一联合观测方程，对基频模糊度初值进行松约束滤波时，待估参数为位置(x,y,z)以及各卫星对载波各频点的基频站间单差浮点模糊度，也即△N₁,△N₂。

基频模糊度初值进行松约束后，得到的是第一基频模糊度的浮点解；将该第一基频模糊度的浮点解转换为宽巷模糊度滤波值，具体可以包括：

将载波L1及L2的基频站间单差模糊度△N₁,△N₂的浮点解，转换为L1- L2的双差宽巷模糊度N_wl。其转换方法为：

式(2.4)中，D矩阵表示将站间单差模糊度转换为双差模糊度矩阵， A矩阵表示将双差模糊度转换为宽巷模糊度矩阵。具体可表示为：

然后将载波L1及L2单差模糊度的方差协方差矩阵P_△N，转换为L1-L2 的双差宽巷模糊度的方差协方差矩阵。其转换公式为：

P_wl＝(A·D)·P_△N·(A·D)^T (2.7)

式(2.7)中()^T表示对矩阵求取转置，“·”表示矩阵相乘。

式(2.7)得到的双差宽巷模糊度的方差协方差矩阵中，包含的是第一基频模糊度的浮点解转换的宽巷模糊度滤波值。

本实施例中，通过步骤S103.对得到的对宽巷模糊度滤波值进行模糊度域搜索，得到固定宽巷模糊度。

示例性的，可以通过lambda搜索，固定宽巷模糊度N_wl。由于经 lambda搜索的宽巷模糊度准确性远高于伪距平滑的宽巷模糊度，因此利用搜索得到的固定宽巷模糊度N_wl替代伪距平滑得到的MW模糊度N_mw。

得到准确性高的固定宽巷模糊度N_wl后，可以进行步骤S104.通过第二联合观测方程，对第一基频模糊度再次进行滤波，得到第二基频模糊度的浮点解。其中第二联合观测方程包括无电离层组合观测方程与宽巷模糊度紧约束方程，其中，宽巷模糊度紧约束方程是以固定宽巷模糊度为约束；且宽巷模糊度紧约束方程的计算精度高于宽巷模糊度松约束方程的计算精度。

在步骤S104中，可以由以下无电离层组合观测方程(3.1)与宽巷模糊度紧约束方程(3.2)构成的第二联合观测方程：

为固定宽巷模糊度。式(3.2)中的

以及

值，是通过式(2.3)约束后得到的，也即第一基频模糊度。

第二联合方程对基频模糊度的约束处理方式与第一联合方程相同，只是约束值不同，由于固定宽巷模糊度N_wl的准确性高于宽巷模糊度初值 N_mw，固定宽巷模糊度N_wl替代伪MW模糊度N_mw后，加入紧约束滤波时，宽巷模糊度紧约束方程的计算精度要高于所述宽巷模糊度松约束方程的计算精度。换言之，两约束均指给定的宽巷约束方程精度，所不同的是给定精度的相对大小；紧约束的精度应高于松约束精度，如松约束时宽巷约束方程给定的精度范围为0.01～0.001m，则紧约束时给定的精度范围则可以为0.001～0.0005。

本实施例中，通过步骤S105.对所述第二基频模糊度的浮点解进行模糊度域搜索，得到所述载波观测数据的基频模糊度固定解。

示例性的，在步骤S105.中，可以通过lambda搜索，固定载波L1及 L2频点的基频模糊度。经过步骤S104之后，已获得较为准确的浮点解坐标，基频模糊度N₁、N₂，以及其对应的方差协方差矩阵P_△N，此时再通过 labmda搜索，直接固定基频模糊度N₁、N₂，固定率较高，且固定错误的概率较小。当模糊度固定后，即可将浮点解转换为固定解。

本实施例提供的基频模糊度固定方法，基于原始的单差模糊度转换为宽巷模糊度方法，简单明了，避免了宽巷模糊度作为待估参数带来复杂变换，可应用于中长基线的RTK定位解算，由于待估参数一致，所以同样也适用于短基线的解算，且不需要做任何改变，效果较好。

图5示出的本公开实施例提供的一种基频模糊度固定的装置结构示意图、如图5所示的装置包括：

第一计算模块501：用于根据参考站和流动站的载波观测数据，计算得到宽巷模糊度初值；

第一滤波模块502：用于通过第一联合观测方程，对基频模糊度初值进行滤波，将滤波后得到的第一基频模糊度的浮点解转换为宽巷模糊度滤波值；第一联合观测方程，包括无电离层组合观测方程与宽巷模糊度松约束方程，其中，宽巷模糊度松约束方程是以宽巷模糊度初值为约束；

第一搜索模块503：用于对宽巷模糊度滤波值进行模糊度域搜索，得到固定宽巷模糊度；

第二滤波模块504：用于通过第二联合观测方程，对第一基频模糊度进行再次滤波，得到第二基频模糊度的浮点解；第二联合观测方程包括无电离层组合观测方程与宽巷模糊度紧约束方程，其中，宽巷模糊度紧约束方程是以固定宽巷模糊度为约束；

第二搜索模块505，用于对第二基频模糊度的浮点解进行模糊度域搜索，得到载波观测数据的基频模糊度固定解。

示例性的，第一计算模块501可以执行上述图1中示出的步骤S101，第一滤波模块502可以执行上述图1中示出的步骤S102，第一搜索模块 503可以执行上述图1中示出的步骤S103，第二滤波模块504可以执行上述图1中示出的步骤S104，第二搜索模块505可以执行上述图1中示出的步骤S105。

需要说明的是，上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，并能达到其相应的技术效果，为简洁描述，在此不再赘述。

在一个实施例中，装置还可以包括：

错误剔除模块601，用于剔除错误的宽巷模糊度初值。即错误剔除模块601可以执行上述图3中示出的步骤S401和S402。

图7示出了本公开实施例提供的一种基频模糊度固定的设备的硬件结构图。

基频模糊度固定的设备可以包括处理器701以及存储有计算机程序指令的存储器702。

具体地，上述处理器701可以包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者可以被配置成实施本公开实施例的一个或多个集成电路。

存储器702可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器702可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus， USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在一个实例中，存储器 702可以包括可移除或不可移除(或固定)的介质，或者存储器702是非易失性固态存储器。存储器702可在综合网关容灾设备的内部或外部。

存储器702可以包括只读存储器(ROM)，随机存取存储器 (RAM)，磁盘存储介质设备，光存储介质设备，闪存设备，电气、光学或其他物理/有形的存储器存储设备。因此，通常，存储器包括一个或多个编码有包括计算机可执行指令的软件的有形(非暂态)计算机可读存储介质(例如，存储器设备)，并且当该软件被执行(例如，由一个或多个处理器)时，其可操作来执行参考根据本公开的一方面的方法所描述的操作。

处理器701通过读取并执行存储器702中存储的计算机程序指令，以实现图1所示实施例中的方法/步骤S101至S105，并达到图1所示实例执行其方法/步骤达到的相应技术效果，为简洁描述在此不再赘述。

在一个示例中，基频模糊度固定的设备还可包括通信接口703和总线 710。其中，如图7所示，处理器701、存储器702、通信接口703通过总线710连接并完成相互间的通信。

通信接口703，主要用于实现本公开实施例中各模块、装置、单元和/ 或设备之间的通信。

总线710包括硬件、软件或两者，将基频模糊度固定设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(Accelerated Graphics Port，AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(Extended Industry Standard Architecture，EISA)总线、前端总线(Front Side Bus， FSB)、超传输(Hyper Transport，HT)互连、工业标准架构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、无限带宽互连、低引脚数(LPC)总线、存储器总线、微信道架构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会局部(VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线710可包括一个或多个总线。尽管本公开实施例描述和示出了特定的总线，但本公开考虑任何合适的总线或互连。

另外，结合上述实施例中的基频模糊度固定的方法，本公开实施例可提供一种计算机存储介质来实现。该计算机存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种基频模糊度固定的方法。

还需要说明的是，上面参考根据本公开的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各方面。应当理解，流程图和/或框图中的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机、或其它可编程数据处理装置的处理器，以产生一种机器，使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令使能对流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的实现。这种处理器可以是但不限于是通用处理器、专用处理器、特殊应用处理器或者现场可编程逻辑电路。还可理解，框图和/或流程图中的每个方框以及框图和/或流程图中的方框的组合，也可以由执行指定的功能或动作的专用硬件来实现，或可由专用硬件和计算机指令的组合来实现。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块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。应理解，本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本公开的保护范围之内。

Claims

1.一种基频模糊度固定的方法，其特征在于，所述方法包括：

通过第一联合观测方程，对基频模糊度初值进行滤波，将所述滤波后得到的第一基频模糊度的浮点解转换为宽巷模糊度滤波值；所述第一联合观测方程，包括无电离层组合观测方程与宽巷模糊度松约束方程，其中，宽巷模糊度松约束方程是以所述宽巷模糊度初值为约束；

对所述宽巷模糊度滤波值进行模糊度域搜索，得到固定宽巷模糊度；

通过第二联合观测方程，对所述第一基频模糊度进行再次滤波，得到第二基频模糊度的浮点解；所述第二联合观测方程包括所述无电离层组合观测方程与宽巷模糊度紧约束方程，其中，所述宽巷模糊度紧约束方程是以所述固定宽巷模糊度为约束；

对所述第二基频模糊度的浮点解进行模糊度域搜索，得到所述载波观测数据的基频模糊度固定解。

2.根据权利要求1所述的基频模糊度固定的方法，其特征在于，所述根据参考站和流动站的载波观测数据，计算得到宽巷模糊度初值，具体包括：

根据所述参考站和流动站的双频载波观测数据，通过多历元平滑伪距，解算得到双差MW宽巷模糊度作为所述宽巷模糊度初值。

3.根据权利要求1所述的基频模糊度固定的方法，其特征在于，所述根据参考站和流动站的载波观测数据，计算得到宽巷模糊度初值，具体包括：

根据所述参考站间的三频载波观测数据，通过平滑伪距取整，获得两组超宽巷模糊度；

将两组所述超宽巷模糊度进行组合，形成所述宽巷模糊度初值。

4.根据权利要求1所述的基频模糊度固定的方法，其特征在于，所述根据参考站和流动站的载波观测数据，计算得到宽巷模糊度初值，具体包括：

当所述载波观测数据仅包括双频观测数据时，根据所述参考站和流动站的双频载波观测数据，通过多历元平滑伪距，解算得到双差MW宽巷模糊度作为所述宽巷模糊度初值；

当所述载波观测数据包括三频观测数据时，根据所述参考站间的三频载波观测数据，通过平滑伪距取整，获得两组超宽巷模糊度，并将两组所述超宽巷模糊度进行组合，形成所述宽巷模糊度初值。

5.根据权利要求1所述的基频模糊度固定的方法，其特征在于，在所述根据参考站和流动站的载波观测数据，计算得到宽巷模糊度初值之后，且在所述通过第一联合观测方程，对基频模糊度初值进行滤波，将所述滤波后得到的第一基频模糊度的浮点解转换为宽巷模糊度滤波值之前，所述方法还包括：

将所述宽巷模糊度初值逐一提取，做最小二乘解算，得到对应的多个位置数据；

根据所述位置数据进行离群检测，将位置离群的对应宽巷模糊度初值进行删除，得到离群检测后的剩余宽巷模糊度初值；

宽巷模糊度松约束方程是以所述剩余宽巷模糊度初值为约束。

6.根据权利要求1所述的基频模糊度固定的方法，其特征在于，所述通过第一联合观测方程，对基频模糊度初值进行滤波，将所述滤波后得到的第一基频模糊度的浮点解转换为宽巷模糊度滤波值，具体包括：

其中，φ₁、φ₂分别为载波L1频点及载波L2频点的观测值，

分别为载波L1频点及载波L2频点的双差载波相位观测值；i,j分别表示参考站，N₁、N₂分别表示载波L1频点与载波L2频点观测值的基频模糊度初值，△表示站间单差；N_mw为所述宽巷模糊度初值。

7.根据权利要求6所述的基频模糊度固定的方法，其特征在于，所述通过第二联合观测方程，对所述第一基频模糊度进行再次滤波，得到第二基频模糊度的浮点解值，包括；

为所述固定宽巷模糊度。

8.一种基频模糊度固定的装置，其特征在于，所述装置包括：

第一滤波模块：用于通过第一联合观测方程，对基频模糊度初值进行滤波，将所述滤波后得到的第一基频模糊度的浮点解转换为宽巷模糊度滤波值；所述第一联合观测方程，包括无电离层组合观测方程与宽巷模糊度松约束方程，其中，宽巷模糊度松约束方程是以所述宽巷模糊度初值为约束；

第一搜索模块：用于对所述宽巷模糊度滤波值进行模糊度域搜索，得到固定宽巷模糊度；

第二滤波模块：用于通过第二联合观测方程，对所述第一基频模糊度进行再次滤波，得到第二基频模糊度的浮点解；所述第二联合观测方程包括所述无电离层组合观测方程与宽巷模糊度紧约束方程，其中，所述宽巷模糊度紧约束方程是以所述固定宽巷模糊度为约束；

第二搜索模块，用于对所述第二基频模糊度的浮点解进行模糊度域搜索，得到所述载波观测数据的基频模糊度固定解。

9.一种基频模糊度固定的设备，其特征在于，所述设备包括：处理器，以及存储有计算机程序指令的存储器；所述处理器读取并执行所述计算机程序指令，以实现如权利要求1-7任意一项所述的基频模糊度固定的方法。

10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-7任意一项所述的基频模糊度固定的方法。