CN115826017B - 约束模糊度定位方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种约束模糊度定位方法、装置、设备及存储介质，所述方法通过在当前设备所处的当前环境为开阔环境时，进行精密单点定位PPP解算，获得固定模糊度解；根据固定模糊度解计算对流层延迟误差和电离层延迟误差，并对对流层延迟误差和电离层延迟误差进行存储；在当前环境为遮挡环境时，利用历史大气信息进行单频PPP解算，获得解算结果，直至当前设备离开遮挡环境为止，能够在复杂环境下保持PPP结果的模糊度固定状态，避免了由于环境遮挡造成的定位精度下降和离开复杂环境进入开阔环境后的长时间收敛，能够快速消除电离层误差，维持定位精度在较高水平，提高了定位精度，提升了转发数据故障诊断约束模糊度定位的速度和效率。

Description

约束模糊度定位方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及高精度定位技术领域，尤其涉及一种约束模糊度定位方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

在进行精密单点定位（Precise Point Positioning，PPP）定位过程中，载波模糊度是否固定以及是否正确固定决定了定位的精度及定位收敛速度；日常应用过程中，接收机在观测条件好（天线上空开阔无遮挡，无干扰）的情况下可以完整接收到多个频率的观测值，可以很好的固定模糊度，但是当进入复杂环境（树下，城市森林或连续经过高架桥）时，由于遮挡严重无法接收到完整的多频点观测值，造成无法进行模糊度的固定，目前业内普遍采用剔除该时段观测值，仅使用惯性传感器采集的信息进行位置解算的方法，造成定位结果偏离较大，并且在离开复杂环境后需要较长的时间重新恢复高精度定位的状态。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种约束模糊度定位方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术中载波模糊度无法正确定位调子定位收敛速度较慢，定位精度较差，特别是在复杂环境下，无法有效进行精确定位，需要较长时间回复高精度定位状态的技术问题。

第一方面，本发明提供一种约束模糊度定位方法，所述约束模糊度定位方法包括以下步骤：

在所述当前设备所处的当前环境为开阔环境时，进行精密单点定位PPP解算，获得固定模糊度解；

根据所述固定模糊度解计算对流层延迟误差和电离层延迟误差，并对所述对流层延迟误差和所述电离层延迟误差进行存储；

在所述当前环境为遮挡环境时，利用历史大气信息进行单频PPP解算，获得解算结果，直至所述当前设备离开所述遮挡环境为止。

可选地，所述根据所述固定模糊度解计算对流层延迟误差和电离层延迟误差，并对所述对流层延迟误差和所述电离层延迟误差进行存储，包括：

对所述固定模糊度解进行卫星端和接收机端分析，获得对流层延迟误差和电离层延迟误差；

对所述对流层延迟误差和所述电离层延迟误差进行存储。

可选地，所述对所述固定模糊度解进行卫星端和接收机端分析，获得对流层延迟误差和电离层延迟误差，包括：

对所述固定模糊度解中对应卫星端的码间偏差进行修正，获得卫星端对流层延迟误差和卫星端电离层延迟误差；

对所述固定模糊度解中对应接收机端的码间偏差进行估计，获得接收机端对流层按此误差和接收机端电离层延迟误差。

可选地，所述对所述固定模糊度解中对应卫星端的码间偏差进行修正，获得卫星端对流层延迟误差和卫星端电离层延迟误差，包括：

获取欧洲定轨中心CODE的码间偏差月文件，根据所述码间偏差月文件对卫星端的码间偏差进行修正，获得卫星端对流层延迟误差和卫星端电离层延迟误差。

可选地，所述对所述固定模糊度解中对应接收机端的码间偏差进行估计，获得接收机端对流层按此误差和接收机端电离层延迟误差，包括：

对所述固定模糊度解中对应接收机端的码间偏差通过电离层约束PPP模型进行估计，获得接收机端对流层按此误差和接收机端电离层延迟误差。

可选地，所述对所述固定模糊度解中对应接收机端的码间偏差通过电离层约束PPP模型进行估计，获得接收机端对流层按此误差和接收机端电离层延迟误差之前，所述约束模糊度定位方法还包括：

通过下述公式构建电离层约束PPP模型：

其中，为接收机伪距观测值，为观测值频率，为卫星编号，为接收机编号，为卫星到接收机的几何距离，为光速，为附加码间偏差的接收机钟差，为附加码间偏差的卫星s的钟差，，，为接收机钟差，为卫星钟差，为斜路径对流层延迟，为频率上的斜路径电离层延迟，为卫星s的频率电离层改正系数，，，为接收机r对应卫星s频率和频率间的伪距硬件延迟偏差，为卫星s内部频率和频率间的伪距硬件延迟偏差，为伪距观测上的测量误差，为接收机载波观测值，为卫星s频率的波长，为接收机r和卫星s间的频率载波观测值模糊度，为相位观测上的测量误差，为外部电离层延迟约束值，为外部电离层延迟误差，为频率相对基准频率的伪距硬件延迟偏差，为频率相对于基准频率的伪距硬件延迟偏差，为卫星s和接收机r间的载波观测值模糊度，为观测值上的整周模糊度，为频率上卫星和接收机相位硬件延迟偏差，为卫星上频率与基准频率的伪距硬件延迟偏差，为接收机上频率与基准频率间的伪距硬件延迟偏差，为频率上接收机的伪距硬件延迟偏差，为消电离层组合载波观测值的模糊度，为接收机r上消电离层组合观测值的伪距硬件延迟偏差，为窄巷观测值波长，为卫星s上消电离层组合观测值的伪距硬件延迟偏差，为消电离层组合模糊度。

可选地，所述在所述当前环境为遮挡环境时，利用历史大气信息进行单频PPP解算，获得解算结果，直至所述当前设备离开所述遮挡环境为止，包括：

根据接收机端的定位特征信息判断所述当前环境是否为遮挡环境；

在所述当前环境为遮挡环境时，将历史大气信息作为初始值，根据预设时间段的数据窗口对所述初始值进行误差剔除，获得误差剔除后的所述数据窗口内的数据均值和数据标准差；

将所述数据均值作为大气约束信息，将所述数据标准差作为初始随机模型误差；

根据所述大气约束信息和所述初始随机模型误差进行单频PPP解算，获得解算结果，直至所述当前设备离开所述遮挡环境为止。

第二方面，为实现上述目的，本发明还提出一种约束模糊度定位装置，所述约束模糊度定位装置包括：

定位解算模块，用于在所述当前设备所处的当前环境为开阔环境时，进行精密单点定位PPP解算，获得固定模糊度解；

误差计算模块，用于根据所述固定模糊度解计算对流层延迟误差和电离层延迟误差，并对所述对流层延迟误差和所述电离层延迟误差进行存储；

单频解算模块，用于在所述当前环境为遮挡环境时，利用历史大气信息进行单频PPP解算，获得解算结果，直至所述当前设备离开所述遮挡环境为止。

第三方面，为实现上述目的，本发明还提出一种约束模糊度定位设备，所述约束模糊度定位设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的约束模糊度定位程序，所述约束模糊度定位程序配置为实现如上文所述的约束模糊度定位方法的步骤。

第四方面，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有约束模糊度定位程序，所述约束模糊度定位程序被处理器执行时实现如上文所述的约束模糊度定位方法的步骤。

本发明提出的约束模糊度定位方法，通过在所述当前设备所处的当前环境为开阔环境时，进行精密单点定位PPP解算，获得固定模糊度解；根据所述固定模糊度解计算对流层延迟误差和电离层延迟误差，并对所述对流层延迟误差和所述电离层延迟误差进行存储；在所述当前环境为遮挡环境时，利用历史大气信息进行单频PPP解算，获得解算结果，直至所述当前设备离开所述遮挡环境为止，能够在复杂环境下保持PPP结果的模糊度固定状态，避免了由于环境遮挡造成的定位精度下降和离开复杂环境进入开阔环境后的长时间收敛，能够快速消除电离层误差，维持定位精度在较高水平，提高了定位精度，提升了约束模糊度定位的速度和效率。

附图说明

图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图；

图2为本发明约束模糊度定位方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明约束模糊度定位方法第二实施例的流程示意图；

图4为本发明约束模糊度定位方法第三实施例的流程示意图；

图5为本发明约束模糊度定位方法第四实施例的流程示意图；

图6为本发明约束模糊度定位装置第一实施例的功能模块图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例的解决方案主要是：通过在所述当前设备所处的当前环境为开阔环境时，进行精密单点定位PPP解算，获得固定模糊度解；根据所述固定模糊度解计算对流层延迟误差和电离层延迟误差，并对所述对流层延迟误差和所述电离层延迟误差进行存储；在所述当前环境为遮挡环境时，利用历史大气信息进行单频PPP解算，获得解算结果，直至所述当前设备离开所述遮挡环境为止，能够在复杂环境下保持PPP结果的模糊度固定状态，避免了由于环境遮挡造成的定位精度下降和离开复杂环境进入开阔环境后的长时间收敛，能够快速消除电离层误差，维持定位精度在较高水平，提高了定位精度，提升了约束模糊度定位的速度和效率，解决了现有技术中载波模糊度无法正确定位调子定位收敛速度较慢，定位精度较差，特别是在复杂环境下，无法有效进行精确定位，需要较长时间回复高精度定位状态的技术问题。

参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图。

如图1所示，该设备可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏（Display）、输入单元比如键盘（Keyboard），可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如Wi-Fi接口）。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器（Non-Volatile Memory），例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的设备结构并不构成对该设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作装置、网络通信模块、用户接口模块以及约束模糊度定位程序。

本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的约束模糊度定位程序，并执行以下操作：

在所述当前设备所处的当前环境为开阔环境时，进行精密单点定位PPP解算，获得固定模糊度解；

根据所述固定模糊度解计算对流层延迟误差和电离层延迟误差，并对所述对流层延迟误差和所述电离层延迟误差进行存储；

在所述当前环境为遮挡环境时，利用历史大气信息进行单频PPP解算，获得解算结果，直至所述当前设备离开所述遮挡环境为止。

本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的约束模糊度定位程序，还执行以下操作：

对所述固定模糊度解进行卫星端和接收机端分析，获得对流层延迟误差和电离层延迟误差；

对所述对流层延迟误差和所述电离层延迟误差进行存储。

本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的约束模糊度定位程序，还执行以下操作：

对所述固定模糊度解中对应卫星端的码间偏差进行修正，获得卫星端对流层延迟误差和卫星端电离层延迟误差；

对所述固定模糊度解中对应接收机端的码间偏差进行估计，获得接收机端对流层按此误差和接收机端电离层延迟误差。

本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的约束模糊度定位程序，还执行以下操作：

获取欧洲定轨中心CODE的码间偏差月文件，根据所述码间偏差月文件对卫星端的码间偏差进行修正，获得卫星端对流层延迟误差和卫星端电离层延迟误差。

本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的约束模糊度定位程序，还执行以下操作：

对所述固定模糊度解中对应接收机端的码间偏差通过电离层约束PPP模型进行估计，获得接收机端对流层按此误差和接收机端电离层延迟误差。

本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的约束模糊度定位程序，还执行以下操作：

通过下述公式构建电离层约束PPP模型：

其中，为接收机伪距观测值，为观测值频率，为卫星编号，为接收机编号，为卫星到接收机的几何距离，为光速，为附加码间偏差的接收机钟差，为附加码间偏差的卫星s的钟差，，，为接收机钟差，为卫星钟差，为斜路径对流层延迟，为频率上的斜路径电离层延迟，为卫星s的频率电离层改正系数，，，为接收机r对应卫星s频率和频率间的伪距硬件延迟偏差，为卫星s内部频率和频率间的伪距硬件延迟偏差，为伪距观测上的测量误差，为接收机载波观测值，为卫星s频率的波长，为接收机r和卫星s间的频率载波观测值模糊度，为相位观测上的测量误差，为外部电离层延迟约束值，为外部电离层延迟误差，为频率相对基准频率的伪距硬件延迟偏差，为频率相对于基准频率的伪距硬件延迟偏差，为卫星s和接收机r间的载波观测值模糊度，为观测值上的整周模糊度，为频率上卫星和接收机相位硬件延迟偏差，为卫星上频率与基准频率的伪距硬件延迟偏差，为接收机上频率与基准频率间的伪距硬件延迟偏差，为频率上接收机的伪距硬件延迟偏差，为消电离层组合载波观测值的模糊度，为接收机r上消电离层组合观测值的伪距硬件延迟偏差，为窄巷观测值波长，为卫星s上消电离层组合观测值的伪距硬件延迟偏差，为消电离层组合模糊度

本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的约束模糊度定位程序，还执行以下操作：

根据接收机端的定位特征信息判断所述当前环境是否为遮挡环境；

在所述当前环境为遮挡环境时，将历史大气信息作为初始值，根据预设时间段的数据窗口对所述初始值进行误差剔除，获得误差剔除后的所述数据窗口内的数据均值和数据标准差；

将所述数据均值作为大气约束信息，将所述数据标准差作为初始随机模型误差；

根据所述大气约束信息和所述初始随机模型误差进行单频PPP解算，获得解算结果，直至所述当前设备离开所述遮挡环境为止。

本实施例通过上述方案，通过在所述当前设备所处的当前环境为开阔环境时，进行精密单点定位PPP解算，获得固定模糊度解；根据所述固定模糊度解计算对流层延迟误差和电离层延迟误差，并对所述对流层延迟误差和所述电离层延迟误差进行存储；在所述当前环境为遮挡环境时，利用历史大气信息进行单频PPP解算，获得解算结果，直至所述当前设备离开所述遮挡环境为止，能够在复杂环境下保持PPP结果的模糊度固定状态，避免了由于环境遮挡造成的定位精度下降和离开复杂环境进入开阔环境后的长时间收敛，能够快速消除电离层误差，维持定位精度在较高水平，提高了定位精度，提升了约束模糊度定位的速度和效率。

基于上述硬件结构，提出本发明约束模糊度定位方法实施例。

参照图2，图2为本发明约束模糊度定位方法第一实施例的流程示意图。

在第一实施例中，所述约束模糊度定位方法包括以下步骤：

步骤S10、在所述当前设备所处的当前环境为开阔环境时，进行精密单点定位PPP解算，获得固定模糊度解。

需要说明的是，在开阔环境下进行精密单点定位（Precise Point Positioning，PPP）解算并获得固定的模糊度解，即在所述当前设备所处的当前环境为开阔环境时，可以进行精密单点定位PPP解算，获得对应的固定模糊度解。

步骤S20、根据所述固定模糊度解计算对流层延迟误差和电离层延迟误差，并对所述对流层延迟误差和所述电离层延迟误差进行存储。

可以理解的是，利用PPP解算结果计算当前的对流程延迟误差和电离层延迟误差，并对以上误差结果进行存储，即可以根据所述固定模糊度解计算对流层延迟误差和电离层延迟误差，并对所述对流层延迟误差和所述电离层延迟误差进行存储。

步骤S30、在所述当前环境为遮挡环境时，利用历史大气信息进行单频PPP解算，获得解算结果，直至所述当前设备离开所述遮挡环境为止。

应当理解的是，在通过解算误差判别当前环境为遮挡严重环境后，进入单频PPP解算模式，利用历史大气信息进行大气信息约束的单频PPP模糊度固定解算，直至离开复杂环境为止。

在具体实现中，本实施例可用于通用高精度定位产品，包括但不限于无人机、自动驾驶汽车及传统测绘等领域的高精度定位产品。

本实施例通过上述方案，通过在所述当前设备所处的当前环境为开阔环境时，进行精密单点定位PPP解算，获得固定模糊度解；根据所述固定模糊度解计算对流层延迟误差和电离层延迟误差，并对所述对流层延迟误差和所述电离层延迟误差进行存储；在所述当前环境为遮挡环境时，利用历史大气信息进行单频PPP解算，获得解算结果，直至所述当前设备离开所述遮挡环境为止，能够在复杂环境下保持PPP结果的模糊度固定状态，避免了由于环境遮挡造成的定位精度下降和离开复杂环境进入开阔环境后的长时间收敛，能够快速消除电离层误差，维持定位精度在较高水平，提高了定位精度，提升了约束模糊度定位的速度和效率。

进一步地，图3为本发明约束模糊度定位方法第二实施例的流程示意图，如图3所示，基于第一实施例提出本发明约束模糊度定位方法第二实施例，在本实施例中，所述步骤S20具体包括以下步骤：

步骤S21、对所述固定模糊度解进行卫星端和接收机端分析，获得对流层延迟误差和电离层延迟误差。

需要说明的是，对所述固定模糊度解进行分析后，可以获得卫星端和接收机端的对流层延迟误差和电离层延迟误差。

步骤S22、对所述对流层延迟误差和所述电离层延迟误差进行存储。

可以理解的是，在获得了延迟误差后可以将所述对流层延迟误差和所述电离层延迟误差进行存储。

本实施例通过上述方案，通过对所述固定模糊度解进行卫星端和接收机端分析，获得对流层延迟误差和电离层延迟误差；对所述对流层延迟误差和所述电离层延迟误差进行存储，能够快速获得延迟误差，提高了定位精度，提升了约束模糊度定位的速度和效率。

进一步地，图4为本发明约束模糊度定位方法第三实施例的流程示意图，如图4所示，基于第一实施例提出本发明约束模糊度定位方法第三实施例，在本实施例中，所述步骤S21具体包括以下步骤：

步骤S211、对所述固定模糊度解中对应卫星端的码间偏差进行修正，获得卫星端对流层延迟误差和卫星端电离层延迟误差。

需要说明的是，获得固定模糊度解后，可以对所述固定模糊度解中对应卫星端的码间偏差进行修正，进而获得卫星端对流层延迟误差和卫星端电离层延迟误差。

进一步的，所述步骤S211具体包括以下步骤：

获取欧洲定轨中心CODE的码间偏差月文件，根据所述码间偏差月文件对卫星端的码间偏差进行修正，获得卫星端对流层延迟误差和卫星端电离层延迟误差。

应当理解的是，获取欧洲定轨中心（Center for Orbit Determination inEurope，CODE）的码间偏差月文件后，可以根据所述码间偏差月文件对卫星端的码间偏差进行修正，进而获得卫星端对流层延迟误差和卫星端电离层延迟误差。

步骤S212、对所述固定模糊度解中对应接收机端的码间偏差进行估计，获得接收机端对流层按此误差和接收机端电离层延迟误差。

可以理解的是，获得固定模糊度解后，可以对所述固定模糊度解中对应接收机端的码间偏差进行估计，进而获得接收机端对流层按此误差和接收机端电离层延迟误差。

进一步的，所述步骤S212具体包括以下步骤：

对所述固定模糊度解中对应接收机端的码间偏差通过电离层约束PPP模型进行估计，获得接收机端对流层按此误差和接收机端电离层延迟误差。

应当理解的是，接收机端的码间偏差（Different Code Bias，DCB）需要采用电离层约束PPP（IC-PPP）模型进行估计，即可以对所述固定模糊度解中对应接收机端的码间偏差通过电离层约束PPP模型进行估计，获得接收机端对流层按此误差和接收机端电离层延迟误差。

进一步的，所述步骤对所述固定模糊度解中对应接收机端的码间偏差通过电离层约束PPP模型进行估计，获得接收机端对流层按此误差和接收机端电离层延迟误差之前，所述约束模糊度定位方法还包括以下步骤：

通过下述公式构建电离层约束PPP模型：

其中，为接收机伪距观测值，为观测值频率，为卫星编号，为接收机编号，为卫星到接收机的几何距离，为光速，为附加码间偏差的接收机钟差，为附加码间偏差的卫星s的钟差，，，为接收机钟差，为卫星钟差，为斜路径对流层延迟，为频率上的斜路径电离层延迟，为卫星s的频率电离层改正系数，，，为接收机r对应卫星s频率和频率间的伪距硬件延迟偏差，为卫星s内部频率和频率间的伪距硬件延迟偏差，为伪距观测上的测量误差，为接收机载波观测值，为卫星s频率的波长，为接收机r和卫星s间的频率载波观测值模糊度，为相位观测上的测量误差，为外部电离层延迟约束值，为外部电离层延迟误差，为频率相对基准频率的伪距硬件延迟偏差，为频率相对于基准频率的伪距硬件延迟偏差，为卫星s和接收机r间的载波观测值模糊度，为观测值上的整周模糊度，为频率上卫星和接收机相位硬件延迟偏差，为卫星上频率与基准频率的伪距硬件延迟偏差，为接收机上频率与基准频率间的伪距硬件延迟偏差，为频率上接收机的伪距硬件延迟偏差，为消电离层组合载波观测值的模糊度，为接收机r上消电离层组合观测值的伪距硬件延迟偏差，为窄巷观测值波长，为卫星s上消电离层组合观测值的伪距硬件延迟偏差，为消电离层组合模糊度。

应当理解的是，几何距离的单位可以为m，延迟偏差的单位可以为m，接收机钟差和卫星钟差的单位可以为s，对流层延迟的单位可以为m，电离层延迟的单位可以为m，波长的单位可以为（m/周），整周模糊度的单位可以为周，测量误差的单位可以为噪声和多路径，多路径的单位可以为m。

本实施例通过上述方案，通过对所述固定模糊度解中对应卫星端的码间偏差进行修正，获得卫星端对流层延迟误差和卫星端电离层延迟误差；对所述固定模糊度解中对应接收机端的码间偏差进行估计，获得接收机端对流层按此误差和接收机端电离层延迟误差，能够快速获得延迟误差，提高了定位精度，提升了约束模糊度定位的速度和效率。

进一步地，图5为本发明约束模糊度定位方法第四实施例的流程示意图，如图5所示，基于第一实施例提出本发明约束模糊度定位方法第四实施例，在本实施例中，所述步骤S30具体包括以下步骤：

步骤S31、根据接收机端的定位特征信息判断所述当前环境是否为遮挡环境。

需要说明的是，通过接收机端的定位特征信息可以分析判断出所述当前环境是否为遮挡环境。

在具体实现中，所述定位特征信息包括但不限于GNSS卫星数、相位失锁卫星数、信噪比、DOP、高度角、方位角、定位测速精度和验后残差等信息特征（包括最大值、最小值、方差、平均值、变化率等），当然还可以包括其他类型的特征信息，可以根据实际情况进行调整，本实施例对此不加以限制；通过分析接收机中GNSS卫星数、相位失锁卫星数、信噪比、DOP、高度角、方位角、定位测速精度和验后残差等信息特征（包括最大值、最小值、方差、平均值、变化率等），分析得到当前环境遮挡状况，作为输入数据加入神经网络模型中判断当前是否处于复杂环境中，即是否处于遮挡环境中。

可以理解的是，首先在各种不同复杂环境下（如树叶遮挡、城市峡谷和连续经过高架桥等）收集以上提及的接收机信号，并分类整理，分析其在出入复杂环境的过程中产生的变化，将其作为先验标记数据加入神经网络模型进行训练得到环境识别神经网络结果模型；之后在实时结算过程中，将实际解算得到的数据加入神经网络得到一个判别结果，决定是否切换复杂环境解算模式。

步骤S32、在所述当前环境为遮挡环境时，将历史大气信息作为初始值，根据预设时间段的数据窗口对所述初始值进行误差剔除，获得误差剔除后的所述数据窗口内的数据均值和数据标准差。

可以理解的是，在所述当前环境为遮挡环境时，可以将历史大气信息作为初始值，根据预设时间段的数据窗口对所述初始值进行误差剔除，获得误差剔除后的所述数据窗口内的数据均值和数据标准差。

步骤S33、将所述数据均值作为大气约束信息，将所述数据标准差作为初始随机模型误差。

应当理解的是，使用历史大气信息作为初值，划定一段时间的数据窗口，对窗口内的数据进行误差剔除，并进行统计，可以将窗口内数据均值作为大气约束信息，将窗口内数据标准差作为初始随机模型误差。

步骤S34、根据所述大气约束信息和所述初始随机模型误差进行单频PPP解算，获得解算结果，直至所述当前设备离开所述遮挡环境为止。

可以理解的是，根据所述大气约束信息和所述初始随机模型误差进行受大气信息约束的单频PPP模糊度固定计算，可以获得解算结果，直至所述当前设备离开所述遮挡环境为止。

本实施例通过上述方案，通过接收机端的定位特征信息判断所述当前环境是否为遮挡环境；在所述当前环境为遮挡环境时，将历史大气信息作为初始值，根据预设时间段的数据窗口对所述初始值进行误差剔除，获得误差剔除后的所述数据窗口内的数据均值和数据标准差；将所述数据均值作为大气约束信息，将所述数据标准差作为初始随机模型误差；根据所述大气约束信息和所述初始随机模型误差进行单频PPP解算，获得解算结果，直至所述当前设备离开所述遮挡环境为止，能够在复杂环境下保持PPP结果的模糊度固定状态，避免了由于环境遮挡造成的定位精度下降和离开复杂环境进入开阔环境后的长时间收敛，能够快速消除电离层误差，维持定位精度在较高水平，提高了定位精度，提升了约束模糊度定位的速度和效率。

相应地，本发明进一步提供一种约束模糊度定位装置。

参照图6，图6为本发明约束模糊度定位装置第一实施例的功能模块图。

本发明约束模糊度定位装置第一实施例中，该约束模糊度定位装置包括：

定位解算模块10，用于在所述当前设备所处的当前环境为开阔环境时，进行精密单点定位PPP解算，获得固定模糊度解。

误差计算模块20，用于根据所述固定模糊度解计算对流层延迟误差和电离层延迟误差，并对所述对流层延迟误差和所述电离层延迟误差进行存储。

单频解算模块30，用于在所述当前环境为遮挡环境时，利用历史大气信息进行单频PPP解算，获得解算结果，直至所述当前设备离开所述遮挡环境为止。

所述误差计算模块20，还用于对所述固定模糊度解进行卫星端和接收机端分析，获得对流层延迟误差和电离层延迟误差；对所述对流层延迟误差和所述电离层延迟误差进行存储。

所述误差计算模块20，还用于对所述固定模糊度解中对应卫星端的码间偏差进行修正，获得卫星端对流层延迟误差和卫星端电离层延迟误差；对所述固定模糊度解中对应接收机端的码间偏差进行估计，获得接收机端对流层按此误差和接收机端电离层延迟误差。

所述误差计算模块20，还用于获取欧洲定轨中心CODE的码间偏差月文件，根据所述码间偏差月文件对卫星端的码间偏差进行修正，获得卫星端对流层延迟误差和卫星端电离层延迟误差。

所述误差计算模块20，还用于对所述固定模糊度解中对应接收机端的码间偏差通过电离层约束PPP模型进行估计，获得接收机端对流层按此误差和接收机端电离层延迟误差。

所述误差计算模块20，还用于通过下述公式构建电离层约束PPP模型：

其中，为接收机伪距观测值，为观测值频率，为卫星编号，为接收机编号，为卫星到接收机的几何距离，为光速，为附加码间偏差的接收机钟差，为附加码间偏差的卫星s的钟差，，，为接收机钟差，为卫星钟差，为斜路径对流层延迟，为频率上的斜路径电离层延迟，为卫星s的频率电离层改正系数，，，为接收机r对应卫星s频率和频率间的伪距硬件延迟偏差，为卫星s内部频率和频率间的伪距硬件延迟偏差，为伪距观测上的测量误差，为接收机载波观测值，为卫星s频率的波长，为接收机r和卫星s间的频率载波观测值模糊度，为相位观测上的测量误差，为外部电离层延迟约束值，为外部电离层延迟误差，为频率相对基准频率的伪距硬件延迟偏差，为频率相对于基准频率的伪距硬件延迟偏差，为卫星s和接收机r间的载波观测值模糊度，为观测值上的整周模糊度，为频率上卫星和接收机相位硬件延迟偏差，为卫星上频率与基准频率的伪距硬件延迟偏差，为接收机上频率与基准频率间的伪距硬件延迟偏差，为频率上接收机的伪距硬件延迟偏差，为消电离层组合载波观测值的模糊度，为接收机r上消电离层组合观测值的伪距硬件延迟偏差，为窄巷观测值波长，为卫星s上消电离层组合观测值的伪距硬件延迟偏差，为消电离层组合模糊度。所述单频解算模块30，还用于根据接收机端的定位特征信息判断所述当前环境是否为遮挡环境；在所述当前环境为遮挡环境时，将历史大气信息作为初始值，根据预设时间段的数据窗口对所述初始值进行误差剔除，获得误差剔除后的所述数据窗口内的数据均值和数据标准差；将所述数据均值作为大气约束信息，将所述数据标准差作为初始随机模型误差；根据所述大气约束信息和所述初始随机模型误差进行单频PPP解算，获得解算结果，直至所述当前设备离开所述遮挡环境为止。

其中，约束模糊度定位装置的各个功能模块实现的步骤可参照本发明约束模糊度定位方法的各个实施例，此处不再赘述。

此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有约束模糊度定位程序，所述约束模糊度定位程序被处理器执行时实现如下操作：

在所述当前设备所处的当前环境为开阔环境时，进行精密单点定位PPP解算，获得固定模糊度解；

根据所述固定模糊度解计算对流层延迟误差和电离层延迟误差，并对所述对流层延迟误差和所述电离层延迟误差进行存储；

在所述当前环境为遮挡环境时，利用历史大气信息进行单频PPP解算，获得解算结果，直至所述当前设备离开所述遮挡环境为止。

进一步地，所述约束模糊度定位程序被处理器执行时还实现如下操作：

对所述固定模糊度解进行卫星端和接收机端分析，获得对流层延迟误差和电离层延迟误差；

对所述对流层延迟误差和所述电离层延迟误差进行存储。

进一步地，所述约束模糊度定位程序被处理器执行时还实现如下操作：

对所述固定模糊度解中对应卫星端的码间偏差进行修正，获得卫星端对流层延迟误差和卫星端电离层延迟误差；

对所述固定模糊度解中对应接收机端的码间偏差进行估计，获得接收机端对流层按此误差和接收机端电离层延迟误差。

进一步地，所述约束模糊度定位程序被处理器执行时还实现如下操作：

获取欧洲定轨中心CODE的码间偏差月文件，根据所述码间偏差月文件对卫星端的码间偏差进行修正，获得卫星端对流层延迟误差和卫星端电离层延迟误差。

进一步地，所述约束模糊度定位程序被处理器执行时还实现如下操作：

对所述固定模糊度解中对应接收机端的码间偏差通过电离层约束PPP模型进行估计，获得接收机端对流层按此误差和接收机端电离层延迟误差。

进一步地，所述约束模糊度定位程序被处理器执行时还实现如下操作：

通过下述公式构建电离层约束PPP模型：

其中，为接收机伪距观测值，为观测值频率，为卫星编号，为接收机编号，为卫星到接收机的几何距离，为光速，为附加码间偏差的接收机钟差，为附加码间偏差的卫星s的钟差，，，为接收机钟差，为卫星钟差，为斜路径对流层延迟，为频率上的斜路径电离层延迟，为卫星s的频率电离层改正系数，，，为接收机r对应卫星s频率和频率间的伪距硬件延迟偏差，为卫星s内部频率和频率间的伪距硬件延迟偏差，为伪距观测上的测量误差，为接收机载波观测值，为卫星s频率的波长，为接收机r和卫星s间的频率载波观测值模糊度，为相位观测上的测量误差，为外部电离层延迟约束值，为外部电离层延迟误差，为频率相对基准频率的伪距硬件延迟偏差，为频率相对于基准频率的伪距硬件延迟偏差，为卫星s和接收机r间的载波观测值模糊度，为观测值上的整周模糊度，为频率上卫星和接收机相位硬件延迟偏差，为卫星上频率与基准频率的伪距硬件延迟偏差，为接收机上频率与基准频率间的伪距硬件延迟偏差，为频率上接收机的伪距硬件延迟偏差，为消电离层组合载波观测值的模糊度，为接收机r上消电离层组合观测值的伪距硬件延迟偏差，为窄巷观测值波长，为卫星s上消电离层组合观测值的伪距硬件延迟偏差，为消电离层组合模糊度。

进一步地，所述约束模糊度定位程序被处理器执行时还实现如下操作：

对转发到尾站点的报文进行解析，获得与对应的报文解析结果；

根据接收机端的定位特征信息判断所述当前环境是否为遮挡环境；

在所述当前环境为遮挡环境时，将历史大气信息作为初始值，根据预设时间段的数据窗口对所述初始值进行误差剔除，获得误差剔除后的所述数据窗口内的数据均值和数据标准差；

将所述数据均值作为大气约束信息，将所述数据标准差作为初始随机模型误差；

根据所述大气约束信息和所述初始随机模型误差进行单频PPP解算，获得解算结果，直至所述当前设备离开所述遮挡环境为止。

本实施例通过上述方案，通过在所述当前设备所处的当前环境为开阔环境时，进行精密单点定位PPP解算，获得固定模糊度解；根据所述固定模糊度解计算对流层延迟误差和电离层延迟误差，并对所述对流层延迟误差和所述电离层延迟误差进行存储；在所述当前环境为遮挡环境时，利用历史大气信息进行单频PPP解算，获得解算结果，直至所述当前设备离开所述遮挡环境为止，能够在复杂环境下保持PPP结果的模糊度固定状态，避免了由于环境遮挡造成的定位精度下降和离开复杂环境进入开阔环境后的长时间收敛，能够快速消除电离层误差，维持定位精度在较高水平，提高了定位精度，提升了约束模糊度定位的速度和效率。

需要说明的是，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，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种约束模糊度定位方法，其特征在于，所述约束模糊度定位方法包括：

在当前设备所处的当前环境为开阔环境时，进行精密单点定位PPP解算，获得固定模糊度解；

根据所述固定模糊度解计算对流层延迟误差和电离层延迟误差，并对所述对流层延迟误差和所述电离层延迟误差进行存储；

在所述当前环境为遮挡环境时，利用历史大气信息进行单频PPP解算，获得解算结果，直至所述当前设备离开所述遮挡环境为止；

其中，所述在所述当前环境为遮挡环境时，利用历史大气信息进行单频PPP解算，获得解算结果，直至所述当前设备离开所述遮挡环境为止，包括：

根据接收机端的定位特征信息判断所述当前环境是否为遮挡环境；

在所述当前环境为遮挡环境时，将历史大气信息作为初始值，根据预设时间段的数据窗口对所述初始值进行误差剔除，获得误差剔除后的所述数据窗口内的数据均值和数据标准差；

将所述数据均值作为大气约束信息，将所述数据标准差作为初始随机模型误差；

根据所述大气约束信息和所述初始随机模型误差进行单频PPP解算，获得解算结果，直至所述当前设备离开所述遮挡环境为止。

2.如权利要求1所述的约束模糊度定位方法，其特征在于，所述根据所述固定模糊度解计算对流层延迟误差和电离层延迟误差，并对所述对流层延迟误差和所述电离层延迟误差进行存储，包括：

对所述固定模糊度解进行卫星端和接收机端分析，获得对流层延迟误差和电离层延迟误差；

对所述对流层延迟误差和所述电离层延迟误差进行存储。

3.如权利要求2所述的约束模糊度定位方法，其特征在于，所述对所述固定模糊度解进行卫星端和接收机端分析，获得对流层延迟误差和电离层延迟误差，包括：

对所述固定模糊度解中对应卫星端的码间偏差进行修正，获得卫星端对流层延迟误差和卫星端电离层延迟误差；

对所述固定模糊度解中对应接收机端的码间偏差进行估计，获得接收机端对流层延迟误差和接收机端电离层延迟误差。

4.如权利要求3所述的约束模糊度定位方法，其特征在于，所述对所述固定模糊度解中对应卫星端的码间偏差进行修正，获得卫星端对流层延迟误差和卫星端电离层延迟误差，包括：

获取欧洲定轨中心CODE的码间偏差月文件，根据所述码间偏差月文件对卫星端的码间偏差进行修正，获得卫星端对流层延迟误差和卫星端电离层延迟误差。

5.如权利要求3所述的约束模糊度定位方法，其特征在于，所述对所述固定模糊度解中对应接收机端的码间偏差进行估计，获得接收机端对流层延迟误差和接收机端电离层延迟误差，包括：

对所述固定模糊度解中对应接收机端的码间偏差通过电离层约束PPP模型进行估计，获得接收机端对流层延迟误差和接收机端电离层延迟误差。

6.如权利要求5所述的约束模糊度定位方法，其特征在于，所述对所述固定模糊度解中对应接收机端的码间偏差通过电离层约束PPP模型进行估计，获得接收机端对流层延迟误差和接收机端电离层延迟误差之前，所述约束模糊度定位方法还包括：

通过下述公式构建电离层约束PPP模型：

其中，为接收机伪距观测值，为观测值频率，为卫星编号，为接收机编号，为卫星到接收机的几何距离，为光速，为附加码间偏差的接收机钟差，为附加码间偏差的卫星s的钟差，，，为接收机钟差，为卫星钟差，为斜路径对流层延迟，为频率上的斜路径电离层延迟，为卫星s的频率电离层改正系数，，，m为单位米，TECU为单位总电子含量，为接收机r对应卫星s频率和频率间的伪距硬件延迟偏差，为卫星s内部频率和频率间的伪距硬件延迟偏差，为伪距观测上的测量误差，为接收机载波观测值，为卫星s频率的波长，为接收机r和卫星s间的频率载波观测值模糊度，为相位观测上的测量误差，为外部电离层延迟约束值，为外部电离层延迟误差，为即K ₂ 和K ₁ 间的硬件延迟，为频率相对基准频率的伪距硬件延迟偏差，为频率相对于基准频率的伪距硬件延迟偏差，为卫星s和接收机r间的载波观测值模糊度，为观测值上的整周模糊度，为频率上卫星和接收机相位硬件延迟偏差，为卫星上频率与基准频率的伪距硬件延迟偏差，为接收机上频率与基准频率间的伪距硬件延迟偏差，为频率上接收机的伪距硬件延迟偏差，为消电离层组合载波观测值的模糊度，为接收机r上消电离层组合观测值的伪距硬件延迟偏差，为窄巷观测值波长，为卫星s上消电离层组合观测值的伪距硬件延迟偏差，为消电离层组合模糊度。

7.一种约束模糊度定位装置，其特征在于，所述约束模糊度定位装置包括：

定位解算模块，用于在当前设备所处的当前环境为开阔环境时，进行精密单点定位PPP解算，获得固定模糊度解；

误差计算模块，用于根据所述固定模糊度解计算对流层延迟误差和电离层延迟误差，并对所述对流层延迟误差和所述电离层延迟误差进行存储；

单频解算模块，用于在所述当前环境为遮挡环境时，利用历史大气信息进行单频PPP解算，获得解算结果，直至所述当前设备离开所述遮挡环境为止；

所述单频解算模块，还用于根据接收机端的定位特征信息判断所述当前环境是否为遮挡环境；在所述当前环境为遮挡环境时，将历史大气信息作为初始值，根据预设时间段的数据窗口对所述初始值进行误差剔除，获得误差剔除后的所述数据窗口内的数据均值和数据标准差；将所述数据均值作为大气约束信息，将所述数据标准差作为初始随机模型误差；根据所述大气约束信息和所述初始随机模型误差进行单频PPP解算，获得解算结果，直至所述当前设备离开所述遮挡环境为止。

8.一种约束模糊度定位设备，其特征在于，所述约束模糊度定位设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的约束模糊度定位程序，所述约束模糊度定位程序配置为实现如权利要求1至6中任一项所述的约束模糊度定位方法的步骤。

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有约束模糊度定位程序，所述约束模糊度定位程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的约束模糊度定位方法的步骤。

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