CN115826003A - 一种基于多普勒积分辅助的bds三频周跳探测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于多普勒积分辅助的北斗卫星导航系统(BeiDounavigation satellitesystem，BDS)三频周跳探测方法，属于周跳探测技术领域。该方法首先对各频率的多普勒观测值在历元间进行积分，并利用多普勒积分值计算历元间伪距变化量，然后对各频率的载波相位观测值进行历元间作差得到相位变化量，再根据组合波长、电离层延迟系数及周跳检测量中误差的综合影响，选择最优的三频组合系数构造超宽巷相位和窄巷伪距组合周跳检测量，并联合电离层残差历元间二次差分(second‑ordertime‑differencephaseiono sphericresidual，STPIR)法进行BDS三频周跳探测。该组合方法弥补了单一方法的周跳探测盲点，减弱了低采样率下多普勒积分误差对周跳探测的影响，提高了周跳探测精度，对于BDS高精度定位具有重要的意义。

Description

一种基于多普勒积分辅助的BDS三频周跳探测方法
技术领域
本发明属于卫星定位中的周跳探测技术领域，尤其涉及一种基于多普勒积分辅助的BDS三频周跳探测方法。
背景技术
随着北斗三号的全面建成，北斗卫星导航系统(BeiDou navigation satellitesystem，BDS)在社会生产建设中的地位越来越重要，用户可以利用多频BDS卫星观测数据进行高精度定位，在数据处理过程中，周跳的探测和修复是确保定位精度的关键之一，传统的周跳探测方法中高次差法在作差的同时也放大了观测噪声的影响，不能探测较小的周跳。多项式拟合法的周跳探测精度取决于拟合系数，且对低采样率数据的周跳探测精度逐渐降低。墨尔本—维贝纳(Melbourne-Wbbena，MW)组合法和电离层残差法均有各自的周跳探测盲点。伪距相位组合法适用于三频周跳探测，但周跳探测精度受伪距观测噪声影响较大。电离层残差二次差(second-order time-difference phase ionospheric residual，STPIR)法通过对电离层残差周跳检测量在历元间进行二次作差，进一步减弱了电离层变化对周跳探测的影响。
上述这些方法都是基于伪距和载波相位观测值构造周跳检测量进行周跳探测，除此之外，多普勒积分法也常用于单频周跳探测，但其对低采样率数据的周跳探测精度较低。在利用多普勒积分进行周跳探测时，周跳探测精度取决于多普勒观测值的精度和数据采样率。虽然多普勒观测值的精度远大于伪距观测值，但随着采样间隔的增大，多普勒积分误差增大，导致周跳探测精度降低，不能满足较小周跳的探测要求。
针对上述技术问题，本发明基于三频多普勒和载波相位观测数据，提出了一种多普勒积分辅助的周跳探测组合方法，以此减弱多普勒积分误差对周跳探测精度的影响，提高多普勒观测值对低采样率观测数据的周跳探测能力。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供了一种基于多普勒积分辅助的BDS三频周跳探测方法，包括如下步骤：
S1：获取BDS卫星三频观测数据：利用卫星接收机观测值文件，选择BDS卫星三个频率的多普勒观测值和载波相位观测值数据；
S2：计算历元间伪距和载波相位变化量：对三个频率上的多普勒观测值在历元间积分并计算伪距变化量，同时利用载波相位观测值计算历元间载波相位变化量；
S3：构建三频多普勒积分辅助的伪距相位组合周跳检测量及阈值：根据伪距和载波相位观测方程，利用步骤S2计算的三频伪距和载波相位变化量构造超宽巷相位和窄巷伪距组合周跳检测量，并设定周跳检测量的阈值；
S4：搜索最优的伪距相位组合系数：计算组合波长、电离层系数及周跳检测量中误差，综合考虑三种因素的影响，设定条件限值和搜索区间进行系数搜索，选择两组最优的伪距相位组合系数；
S5：构建三频STPIR法周跳检测量及阈值：将三频载波相位观测值进行线性组合，对组合值进行历元间二次作差获得STPIR法周跳检测量，并设定周跳检测量的阈值；
S6：构建三频周跳解算方程组：根据三组载波相位组合系数，建立周跳解算方程组，进行周跳探测并解算出单频周跳值。
进一步的，步骤S2计算历元间伪距和载波相位变化量主要包括以下步骤：
步骤2-1，对多普勒观测值在历元间积分，计算公式为：
Figure BDA0003743251790000021
式中：
Figure BDA0003743251790000022
为利用多普勒观测值计算的历元间载波相位变化量，t为观测时间，n为历元序号，tn、tn-1分别为第n、n-1个历元对应的时间，D为多普勒值，Δt为采样间隔；
步骤2-2，利用多普勒积分值计算历元间伪距变化量，计算公式为：
Figure BDA0003743251790000023
式中：ΔP为历元间伪距变化量，λ为对应频率的波长；
步骤2-3，利用载波相位观测值计算历元间载波相位变化量，计算公式为：
Figure BDA0003743251790000024
式中：
Figure BDA0003743251790000025
为利用载波相位观测值计算的历元间载波相位变化量，
Figure BDA0003743251790000026
为对应频率的载波相位观测值。
进一步的，步骤S3构建三频多普勒积分辅助的伪距相位组合周跳检测量及阈值主要包括以下步骤：
步骤3-1，构建伪距和载波相位观测方程，其计算公式分别为：
Pabc＝ρ+labcI1+dabc+mabc+εabc (4)
Figure BDA0003743251790000031
式中：Pabc＝aP1+bP2+cP3为三频伪距组合观测量，
Figure BDA0003743251790000032
为载波相位组合观测量，P1、P2、P3分别为f1、f2、f3频率的伪距观测值，a、b、c∈R为三频伪距组合系数，且a+b+c＝1，i、j、k∈Z为三频载波相位组合系数。ρ为包含钟差和对流层延迟等影响的站星间几何距离，
Figure BDA0003743251790000033
为三频伪距组合的电离层残差系数，
Figure BDA0003743251790000034
为载波相位组合的电离层残差系数，I1为f1频率的电离层延迟项，dabc、dijk分别为伪距和相位组合观测量的硬件延迟项，mabc、mijk分别为伪距和相位组合观测量的多路径误差，εabc，εijk分别为伪距和载波相位组合观测量的观测噪声，
Figure BDA0003743251790000035
为组合观测波长，Nijk＝iN1+jN2+kN3为相位组合观测量的整周模糊度，N1、N1、N1分别为对应频率的整周模糊度；
步骤3-2，计算三频伪距相位组合观测量的整周模糊度，计算公式为：
Figure BDA0003743251790000036
步骤3-3，构建多普勒积分辅助的三频伪距相位组合周跳检测量，对式(6)在历元间作差，并将式(2)中对应频率的ΔP和式(3)中对应频率的
Figure BDA0003743251790000037
分别作为历元间伪距和载波相位变化量代入式(6)进行计算，同时忽略接收机硬件延迟和多路径效应，得到周跳检测量为：
Figure BDA0003743251790000038
式中：ΔNijk为多普勒积分辅助的伪距相位组合周跳检测量，
Figure BDA0003743251790000039
为历元间相位组合观测量的差值，ΔPabc＝aΔP1+bΔP2+cΔP3为历元间伪距组合观测量的差值，ΔI1为历元间f1频率的电离层延迟变化量，Δεijk、Δεabc分别为历元间相位和伪距组合观测噪声变化量，考虑电离层变化不大时，式(7)中的电离层延迟变化量ΔI1和观测噪声变化量Δε可以忽略不计，则最终周跳检测量为：
Figure BDA0003743251790000041
式中：
Figure BDA0003743251790000042
为忽略观测噪声和电离层残差的多普勒积分辅助伪距相位组合周跳检测量；
步骤3-4，根据伪距相位组合系数计算周跳检测量中误差，计算公式为：
Figure BDA0003743251790000043
式中：
Figure BDA0003743251790000044
为多普勒积分辅助的伪距相位组合周跳检测量的中误差，
Figure BDA0003743251790000045
为相位观测值精度，σD为多普勒观测值精度，以三倍中误差值作为多普勒积分辅助伪距相位组合的周跳探测阈值。
进一步的，步骤S4搜索三频伪距相位组合系数主要包括以下步骤：
步骤4-1，计算伪距相位组合周跳检测量的电离层延迟系数，计算公式为：
Figure BDA0003743251790000046
式中：β为伪距相位组合电离层延迟系数；
步骤4-2，确定组合系数选取条件，考虑组合波长、电离层系数及周跳检测量中误差的综合影响，相位组合系数选择应满足以下条件：
(1)组合波长λijk较长；
(2)电离层延迟影响
Figure BDA0003743251790000047
较小；
(3)周跳检测量中误差
Figure BDA0003743251790000048
较小。
步骤4-3，搜索最优的伪距相位组合系数，根据系数选取条件设置限值，并设定组合系数搜索区间，搜索出两组同时满足三个条件的组合系数，且其中一种组合系数和不为零。
进一步的，步骤S5构建STPIR法周跳检测量及阈值主要包括以下步骤：
步骤5-1，本发明以组合系数(1，1，-2)构建三频电离层残差组合量，计算公式为：
Figure BDA0003743251790000051
式中：
Figure BDA0003743251790000052
为三频电离层残差构造量，
Figure BDA0003743251790000053
为三频组合电离层延迟；
步骤5-2，将式(11)进行历元间作差，得到三频电离层残差组合周跳检测量为：
Figure BDA0003743251790000054
式中：
Figure BDA0003743251790000055
为电离层残差周跳检测量，ΔN1、ΔN2、ΔN3分别为f1、f2、f3频率上的周跳值，ΔI123＝I123(n)-I123(n-1)为历元间电离层残差值；
步骤5-3，构造STPIR法周跳检测量，将电离层残差周跳检测量进行历元间二次作差，得到STPIR法的周跳检测量，计算公式为：
Figure BDA0003743251790000056
式中：
Figure BDA0003743251790000057
为三频STPIR法周跳检测量，ΔI(n)＝I123(n)-2I123(n-1)+I123(n-2)为电离层残差二阶项；
步骤5-4，计算STPIR法周跳检测量中误差并设定阈值，STPIR法周跳检测量中误差为：
Figure BDA0003743251790000058
式中：σSTPIR为STPIR法周跳检测量中误差，以三倍周跳检测量中误差作为STPIR法周跳探测阈值，若STPIR法周跳检测量超出阈值范围，则认为发生了周跳。
进一步的，步骤S6构建三频周跳解算方程组主要包括以下步骤：
根据多普勒积分辅助的伪距相位组合和STPIR法三频组合系数构建解算方程组，进行周跳探测，并对方程组求解，即可得到单一频率上的周跳值。三频周跳解算方程组为：
Figure BDA0003743251790000061
式中：i1、j1、k1、i2、j2、k2分别为两组载波相位组合系数。
有益效果：一种基于多普勒积分辅助的BDS三频周跳探测方法与现有技术相比，具有如下优势：
(1)本发明只需要利用三频多普勒和载波相位观测数据进行周跳探测，减弱了低采样率下多普勒积分误差对周跳探测的影响，提高了周跳探测精度；
(2)本发明弥补了单一方法的周跳探测盲点，可以有效探测一周以上的三频组合周跳，为BDS三频数据提供了一种良好的周跳探测方法。
附图说明
图1为本发明一种基于多普勒积分辅助的BDS三频周跳探测方法的流程图。
具体实施方式
按图1所示步骤，对本发明一种基于多普勒积分辅助的BDS三频周跳探测方法进行详细说明。
步骤1，获取BDS卫星三频观测数据，包括以下具体步骤：
获取接收机观测值文件，选择BDS卫星三频观测数据，三个频率分别为：
f1＝1575.42MHz，f2＝1176.45MHz，f3＝1268.52MHz。
步骤2，计算历元间伪距和载波相位变化量，包括以下具体步骤：
步骤2-1，对多普勒观测值在历元间积分，计算公式为：
Figure BDA0003743251790000062
式中：
Figure BDA0003743251790000063
为利用多普勒观测值计算的历元间载波相位变化量，t为观测时间，n为历元序号，tn、tn-1分别为第n、n-1个历元对应的时间，D为多普勒值，Δt为采样间隔；
步骤2-2，利用多普勒积分值计算历元间伪距变化量，计算公式为：
Figure BDA0003743251790000064
式中：ΔP为历元间伪距变化量，λ为对应频率的波长；
步骤2-3，利用载波相位观测值计算历元间载波相位变化量，计算公式为：
Figure BDA0003743251790000071
式中：
Figure BDA0003743251790000072
为利用载波相位观测值计算的历元间载波相位变化量，
Figure BDA0003743251790000073
为对应频率的载波相位观测值。
步骤3，构建三频多普勒积分辅助的伪距相位组合周跳检测量及阈值，包括以下具体步骤：
步骤3-1，构建伪距和载波相位观测方程，其计算公式分别为：
Pabc＝ρ+labcI1+dabc+mabc+εabc (4)
Figure BDA0003743251790000074
式中：Pabc＝aP1+bP2+cP3为三频伪距组合观测量，
Figure BDA0003743251790000075
为载波相位组合观测量，P1、P2、P3分别为f1、f2、f3频率的伪距观测值，a、b、c∈R为三频伪距组合系数，且a+b+c＝1，i、j、k∈Z为三频载波相位组合系数。ρ为包含钟差和对流层延迟等影响的站星间几何距离，
Figure BDA0003743251790000076
为三频伪距组合的电离层残差系数，
Figure BDA0003743251790000077
为载波相位组合的电离层残差系数，I1为f1频率的电离层延迟项，dabc、dijk分别为伪距和相位组合观测量的硬件延迟项，mabc、mijk分别为伪距和相位组合观测量的多路径误差，εabc，εijk分别为伪距和载波相位组合观测量的观测噪声，
Figure BDA0003743251790000078
为组合观测波长，Nijk＝iN1+jN2+kN3为相位组合观测量的整周模糊度，N1、N1、N1分别为对应频率的整周模糊度；
步骤3-2，计算三频伪距相位组合观测量的整周模糊度，计算公式为：
Figure BDA0003743251790000079
步骤3-3，构建多普勒积分辅助的三频伪距相位组合周跳检测量，对式(6)在历元间作差，并将式(2)中对应频率的ΔP和式(3)中对应频率的
Figure BDA00037432517900000710
为分别作为历元间伪距和载波相位变化量代入式(6)进行计算，并忽略接收机硬件延迟和多路径效应，得到周跳检测量为：
Figure BDA0003743251790000081
式中：ΔNijk为多普勒积分辅助的伪距相位组合周跳检测量，
Figure BDA0003743251790000082
为历元间相位组合观测量的差值，ΔPabc＝aΔP1+bΔP2+cΔP3为历元间伪距组合观测量的差值，ΔI1为历元间f1频率的电离层延迟变化量，Δεijk、Δεabc分别为历元间相位和伪距组合观测噪声变化量，考虑电离层变化不大时，式(7)中的电离层延迟变化量ΔI1和观测噪声变化量Δε可以忽略不计，则最终周跳检测量为：
Figure BDA0003743251790000083
式中：
Figure BDA0003743251790000084
为忽略观测噪声和电离层残差的多普勒积分辅助伪距相位组合周跳检测量；
步骤3-4，根据伪距相位组合系数计算周跳检测量中误差，计算公式为：
Figure BDA0003743251790000085
式中：
Figure BDA0003743251790000086
为多普勒积分辅助的伪距相位组合周跳检测量的中误差，
Figure BDA0003743251790000087
为相位观测值精度，σD为多普勒观测值精度，本发明取
Figure BDA0003743251790000088
个周期，σD＝0.03m，以三倍中误差值作为多普勒积分辅助伪距相位组合的周跳探测阈值。
步骤4，搜索三频伪距相位组合系数，包括以下具体步骤：
步骤4-1，计算伪距相位组合周跳检测量的电离层延迟系数，计算公式为：
Figure BDA0003743251790000089
式中：β为伪距相位组合电离层延迟系数；
步骤4-2，确定组合系数选取条件，考虑组合波长、电离层系数及周跳检测量中误差的综合影响，相位组合系数选择应满足以下条件：
(1)组合波长λijk较长；
(2)电离层延迟影响
Figure BDA00037432517900000810
较小；
(3)周跳检测量中误差
Figure BDA00037432517900000811
较小。
步骤4-3，搜索最优的伪距相位组合系数，三频伪距组合采用等权模型，即a＝b＝c＝1/3，则组合伪距的电离层残差系数labc＝1.445，电离层延迟系数可表示为β＝12.85×(i+0.989j+0.984k)，综合三个条件对组合系数的要求，设定[-10，10]为三频载波相位组合系数的搜索区间，且以组合波长大于5m、|i+j+k|≤2和
Figure BDA0003743251790000091
为搜索条件进行组合系数搜索，搜索出两组同时满足三个条件的组合系数，且其中一种组合系数和不为零，最终选定两组最优的组合系数为(1，3，-4)和(-2，7，-4)，并根据两组系数计算各自的周跳检测量阈值，组合系数为(1，3，-4)的周跳检测量阈值为0.22个周期，组合系数为(-2，7，-4)的周跳检测量阈值为0.35个周期。
步骤5，构建STPIR法周跳检测量及阈值，包括以下具体步骤：
步骤5-1，以组合系数(1，1，-2)构建三频电离层残差组合观测量，计算公式为：
Figure BDA0003743251790000092
式中：
Figure BDA0003743251790000093
为三频电离层残差构造量，
Figure BDA0003743251790000094
为三频组合电离层延迟；
步骤5-2，将式(11)进行历元间作差，得到三频电离层残差组合周跳检测量为：
Figure BDA0003743251790000095
式中：
Figure BDA0003743251790000096
为电离层残差周跳检测量，ΔN1、ΔN2、ΔN3分别为f1、f2、f3频率上的周跳值，ΔI123＝I123(n)-I123(n-1)为历元间电离层残差值；
步骤5-3，构造三频STPIR法周跳检测量，将电离层残差周跳检测量进行历元间二次作差，得到STPIR法的周跳检测量，计算公式为：
Figure BDA0003743251790000097
式中：
Figure BDA0003743251790000098
为三频STPIR法周跳检测量，ΔI(n)＝I123(n)-2I123(n-1)+I123(n-2)为电离层残差二阶项；
步骤5-4，计算STPIR法周跳检测量中误差并设定阈值，STPIR法周跳检测量中误差为：
Figure BDA0003743251790000101
式中：σSTPIR为STPIR法周跳检测量中误差，经过计算可得σSTPIR≈0.06个周期，以三倍周跳检测量中误差作为STPIR法周跳探测极限值，则设置STPIR法周跳探测阈值为0.18个周期，即STPIR周跳检测量数值大小超过0.18个周期，若STPIR法周跳检测量超出阈值范围，则认为发生了周跳。
步骤6，构建三频周跳解算方程组，包括以下具体步骤：
根据多普勒积分辅助的伪距相位组合和STPIR法组合系数及其周跳检测量构建解算方程组，进行周跳探测，并对方程组求解，即可得到单一频率上的周跳值。三频周跳解算方程组为：
Figure BDA0003743251790000102
本发明一种基于多普勒积分辅助的BDS三频周跳探测方法，针对单频多普勒观测值对低采样率数据的周跳探测精度低的问题，基于BDS三频数据，提出了多普勒积分辅助的BDS三频周跳探测组合方法，该组合方法可以有效减弱低采样率下多普勒积分误差对周跳探测的影响，弥补单一方法的周跳探测盲点，提高三频周跳探测精度，为BDS高精度定位提供了基础。
以上所述仅为本发明的最佳实施例，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 (6)

1.一种基于多普勒积分辅助的BDS三频周跳探测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：获取BDS卫星三频观测数据：利用卫星接收机观测值文件，选择BDS卫星三个频率的多普勒观测值和载波相位观测值数据；
S2：计算历元间伪距和载波相位变化量：对三个频率上的多普勒观测值在历元间积分并计算伪距变化量，同时利用载波相位观测值计算历元间载波相位变化量；
S3：构建三频多普勒积分辅助的伪距相位组合周跳检测量及阈值：根据伪距和载波相位观测方程，利用步骤S2计算的三频伪距和载波相位变化量构造超宽巷相位和窄巷伪距组合周跳检测量，并设定周跳检测量的阈值；
S4：搜索最优的伪距相位组合系数：计算组合波长、电离层系数及周跳检测量中误差，综合考虑三种因素的影响，设定条件限值和搜索区间进行系数搜索，选择两组最优的伪距相位组合系数；
S5：构建三频STPIR法周跳检测量及阈值：将三频载波相位观测值进行线性组合，对组合值进行历元间二次作差获得STPIR法周跳检测量，并设定周跳检测量的阈值；
S6：构建三频周跳解算方程组：根据三组载波相位组合系数，建立周跳解算方程组，进行周跳探测并解算出单频周跳值。
2.根据权利要求1所述的一种基于多普勒积分辅助的BDS三频周跳探测方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：
步骤2-1，对多普勒观测值在历元间积分，计算公式为：
Figure FDA0003743251780000011
式中：
Figure FDA0003743251780000012
为利用多普勒观测值计算的历元间载波相位变化量，t为观测时间，n为历元序号，tn、tn-1分别为第n、n-1个历元对应的时间，D为多普勒值，Δt为采样间隔；
步骤2-2，利用多普勒积分值计算历元间伪距变化量，计算公式为：
Figure FDA0003743251780000013
式中：ΔP为历元间伪距变化量，λ为对应频率的波长；
步骤2-3，利用载波相位观测值计算历元间载波相位变化量，计算公式为：
Figure FDA0003743251780000021
式中：
Figure FDA0003743251780000022
为利用载波相位观测值计算的历元间载波相位变化量，
Figure FDA0003743251780000023
为对应频率的载波相位观测值。
3.根据权利要求1所述的一种基于多普勒积分辅助的BDS三频周跳探测方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：
步骤3-1，构建伪距和载波相位观测方程，其计算公式分别为：
Pabc＝ρ+labcI1+dabc+mabc+εabc (4)
Figure FDA0003743251780000024
式中：Pabc＝aP1+bP2+cP3为三频伪距组合观测量，
Figure FDA0003743251780000025
为载波相位组合观测量，P1、P2、P3分别为f1、f2、f3频率的伪距观测值，a、b、c∈R为三频伪距组合系数，且a+b+c＝1，i、j、k∈Z为三频载波相位组合系数。ρ为包含钟差和对流层延迟等影响的站星间几何距离，
Figure FDA0003743251780000026
为三频伪距组合的电离层残差系数，
Figure FDA0003743251780000027
为载波相位组合的电离层残差系数，I1为f1频率的电离层延迟项，dabc、dijk分别为伪距和相位组合观测量的硬件延迟项，mabc、mijk分别为伪距和相位组合观测量的多路径误差，εabc，εijk分别为伪距和载波相位组合观测量的观测噪声，
Figure FDA0003743251780000028
为组合观测波长，Nijk＝iN1+jN2+kN3为相位组合观测量的整周模糊度，N1、N1、N1分别为对应频率的整周模糊度；
步骤3-2，计算三频伪距相位组合观测量的整周模糊度，计算公式为：
Figure FDA0003743251780000029
步骤3-3，构建多普勒积分辅助的三频伪距相位组合周跳检测量，对式(6)在历元间作差，并将式(2)中对应频率的ΔP和式(3)中对应频率的
Figure FDA00037432517800000210
为分别作为历元间伪距和载波相位变化量代入式(6)进行计算，并忽略接收机硬件延迟和多路径效应，得到周跳检测量为：
Figure FDA0003743251780000031
式中：ΔNijk为多普勒积分辅助的伪距相位组合周跳检测量，
Figure FDA0003743251780000032
为历元间相位组合观测量的差值，ΔPabc＝aΔP1+bΔP2+cΔP3为历元间伪距组合观测量的差值，ΔI1为历元间f1频率的电离层延迟变化量，Δεijk、Δεabc分别为历元间相位和伪距组合观测噪声变化量，考虑电离层变化不大时，式(7)中的电离层延迟变化量ΔI1和观测噪声变化量Δε可以忽略不计，则最终周跳检测量为：
Figure FDA0003743251780000033
式中：
Figure FDA0003743251780000034
为忽略观测噪声和电离层残差的多普勒积分辅助伪距相位组合周跳检测量；
步骤3-4，根据伪距相位组合系数计算周跳检测量中误差，计算公式为：
Figure FDA0003743251780000035
式中：
Figure FDA0003743251780000036
为多普勒积分辅助的伪距相位组合周跳检测量的中误差，
Figure FDA0003743251780000037
为相位观测值精度，σD为多普勒观测值精度，以三倍中误差值作为多普勒积分辅助伪距相位组合的周跳探测阈值。
4.根据权利要求1所述的一种基于多普勒积分辅助的BDS三频周跳探测方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下步骤：
步骤4-1，计算伪距相位组合周跳检测量的电离层延迟系数，计算公式为：
Figure FDA0003743251780000038
式中：β为伪距相位组合电离层延迟系数；
步骤4-2，确定组合系数选取条件，考虑组合波长、电离层系数及周跳检测量中误差的综合影响，相位组合系数选择应满足以下条件：
(1)组合波长λijk较长；
(2)电离层延迟影响
Figure FDA0003743251780000039
较小；
(3)周跳检测量中误差
Figure FDA0003743251780000041
较小；
步骤4-3，搜索最优的伪距相位组合系数，根据系数选取条件设置限值，并设定组合系数搜索区间，搜索出两组同时满足三个条件的组合系数，且其中一种组合系数和不为零。
5.根据权利要求1所述的一种基于多普勒积分辅助的BDS三频周跳探测方法，其特征在于，所述步骤S5包括以下步骤：
步骤5-1，本发明以组合系数(1，1，-2)构建三频电离层残差组合量，计算公式为：
Figure FDA0003743251780000042
式中：
Figure FDA0003743251780000043
为三频电离层残差构造量，
Figure FDA0003743251780000044
为三频组合电离层延迟；
步骤5-2，将式(11)进行历元间作差，得到三频电离层残差组合周跳检测量为：
Figure FDA0003743251780000045
式中：
Figure FDA0003743251780000046
为电离层残差周跳检测量，ΔN1、ΔN2、ΔN3分别为f1、f2、f3频率上的周跳值，ΔI123＝I123(n)-I123(n-1)为历元间电离层残差值；
步骤5-3，构造STPIR法周跳检测量，将电离层残差周跳检测量进行历元间二次作差，得到STPIR法的周跳检测量，计算公式为：
Figure FDA0003743251780000047
式中：
Figure FDA0003743251780000048
为三频STPIR法周跳检测量，ΔI(n)＝I123(n)-2I123(n-1)+I123(n-2)为电离层残差二阶项；
步骤5-4，计算STPIR法周跳检测量中误差并设定阈值，STPIR法周跳检测量中误差为：
Figure FDA0003743251780000049
式中：σSTPIR为STPIR法周跳检测量中误差，以三倍周跳检测量中误差作为STPIR法周跳探测阈值，若STPIR法周跳检测量超出阈值范围，则认为发生了周跳。
6.根据权利要求1所述的一种基于多普勒积分辅助的BDS三频周跳探测方法，其特征在于，所述步骤S6包括以下步骤：
根据多普勒积分辅助的伪距相位组合和STPIR法三频组合系数构建解算方程组，进行周跳探测，并对方程组求解，即可得到单一频率上的周跳值。三频周跳解算方程组为：
Figure FDA0003743251780000051
式中：i1、j1、k1、i2、j2、k2分别为两组相位组合系数。
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