CN116540280A - 多频卫星导航数据状态域改正信息综合处理方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及多频卫星导航数据状态域改正信息综合处理方法和系统，首先基于基准站观测数据及综合广播星历生成北斗/GNSS实时精密轨道钟差产品，卫星近实时定轨及轨道预报单元实时固定卫星轨道，在此基础上构建状态域参数统一估计模型，将钟轨信息传递至偏差估计单元，形成严密统一的钟轨/偏差产品；北斗多频卫星信号偏差精准处理模块基于原始观测独立估计卫星伪距偏差，在估计卫星钟差的基础上进一步生成卫星相位偏差。本发明研究基于“云‑边”协同的卫星钟差、伪距偏差、相位偏差参数的严密估计模型，设计大站间距条件下卫星钟差、信号偏差的高效解算方法，在满足多频卫星钟差高效处理需求的同时，实现全链路统一的信号偏差精确估计。
Description
技术领域
本发明涉及卫星导航定位技术领域，特别涉及一种多频卫星导航数据状态域改正信息综合处理方法和系统。
背景技术
近年来随着互联网位置服务和共享经济兴起，时空信息服务已经深入到人类生产生活的各个领域，北斗导航功能逐渐成为车载导航和智能手机终端的标配，跟用水用电一样不可或缺。未来人工智能时代的自动驾驶、无人机、机器人等新兴行业更离不开精准时空服务，北斗导航是时间、空间数据感知获取的重要手段，北斗高精度定位为公共服务提供精准位置，北斗短报文功能则提供了覆盖全球的通信渠道。基于时空信息与大数据的融合所形成的“精准时空大数据”，全面构建一个在任何时间、任何地点都能提供精准时空信息的大数据服务体系，从而培育“北斗时空+共享经济”的位置服务新业态，为提供高精度的厘米级的定位服务以及空间信息服务。
大站间距条件下北斗时空基准的兼容表达、动态维持与高效更新，是实现大站间距下北斗连续定位精准性与一致性的有效保障，针对大站间距条件下北斗时空基准的高效更新，存在多模钟轨数据精确处理、多频信号偏差统一估计等众多难题。
发明内容
为克服现有技术中存在的问题，本发明针对大站间距条件下北斗时空基准高效更新中存在的多模钟轨数据精确处理、多频信号偏差统一估计等难题，提供一种多频卫星导航数据状态域改正信息综合处理方法和系统，具体的，是一种面向大站间距的多频卫星导航数据状态域改正信息综合处理方法和系统。
本发明由下述技术方案实现：
本发明的第一方面提供了一种多频卫星导航数据状态域改正信息综合处理方法，包括如下步骤：
步骤1、基于MW组合（Melbourne-Wubeena combination）和伪距码偏差参数改正信息，估计得到宽巷模糊度参数及其精度，生成双频宽巷模糊度并采用取整法进行固定；
步骤2、基于无电离层组合相位和伪距观测数据进行参数估计，计算得到相关参数，所述相关参数包括无电离层组合模糊度参数浮点解；
步骤3、基于所述无电离层组合模糊度参数浮点解及其精度信息、以及双差宽巷模糊度固定解，生成双差窄巷模糊度浮点解及精度信息，应用双差窄巷模糊度固定；
步骤4、利用所述双差宽巷和窄巷模糊度固定解，生成整网固定解，得到低频卫星钟差估计结果；
步骤5、以低频卫星钟差估计结果的最新时刻作为起始时刻，利用高频历元时刻的观测数据作为最新时刻，进行历元间差分，生成历元间差分相位观测数据；
步骤6、根据所述历元间差分相位观测数据，估计卫星钟差历元间变化，将所述低频卫星钟差估计过程中计算得到的一系列参数代入作为强约束信息，得到观测方程；
步骤7、基于观测方程，处理所有基准站的观测数据，得到任意时刻相对于低频卫星钟差对应时刻的钟差变化，将钟差变化与低频卫星钟差结合，得到任意时刻的高频卫星钟差；
步骤8、对北斗多频卫星伪距偏差进行统一定义与参数化；
步骤9、基于GNSS（Global Navigation Satellite System）原始观测数据进行卫星伪距偏差精确估计；
步骤10、将相位偏差参数化为观测量类型相关的偏差参数（Observable-specificSignal Bias，OSB），获取模糊度参数的实时估计结果；
步骤11、在获取模糊度参数估计结果之后，依据不同模糊度参数线性组合的波长及噪声大小设计一系列线性组合提取对应组合的卫星相位偏差；
步骤12、根据模糊度浮点解及其精度信息，采用取整法尝试模糊度固定，获得模糊度整数部分，在增加足够基准信息的基础上，通过平差计算所有卫星端的相位小数偏差信息；
步骤13、生成多种线性组合的卫星相位，建立线性组合量与原始观测量之间的转换关系，依据线性组合相位偏差信息，还原计算得到所有卫星频点的原始相位偏差信息；
步骤14、计算相位OSB偏差后，将其带入至所有GNSS基准站的实时精密单点定位数据处理流程中进行模糊度固定，生成所有GNSS基准站的精密单点定位（Precise PointPositioning，PPP）固定解，统计观测数据残差及模糊度固定解数目；
步骤15、统计分析PPP浮点解和固定解的观测数据残差，判定PPP模糊度固定解的可靠性；
步骤16、多次迭代计算，直到不再有新的测站或卫星被剔除，此时生成最终的相位OSB偏差估计结果。
进一步的，所述步骤9包括：9-1、利用相位平滑伪距方法削弱伪距观测中的噪声与多径影响；9-2、结合所述定义的基本参考信号，建立各观测量相对于参考信号之间的无几何距离组合，得到所有卫星和测站的伪距偏差参数；9-3、基于伪距偏差参数，构建单站电离层模型。
进一步的，所述步骤10包括：设计兼容三频及以上频点观测数据的观测模型，并与卫星钟差保持一致；引入卫星钟轨数据监测子系统提供的实时卫星轨道及钟差产品，设计基于原始数据的PPP数据处理策略，并行处理GNSS站观测数据，获取模糊度参数的实时估计结果。
进一步的，步骤11中，对于每种线性组合，将模糊度实数解分解成模糊度整数部分和卫星端/接收机端相位偏差的总和：
，
式中，表示模糊度实数解，/>表示模糊度整数部分，/>表示接收机端相位偏差，/>表示卫星端相位偏差，/>表示接收机，/>表示卫星；
进一步的，步骤15中，对于超标结果，剔除其PPP模糊度固定解；对于每个测站和卫星，分别统计相关的模糊度参数固定成功和失败数目，设定合理限差，对于达不到指标要求的测站，从相位OSB偏差计算中剔除，不再应用于相位OSB偏差计算；同时对于达不到指标要求的卫星，认定无法可靠计算生成其相位OSB信息，在后续处理中对其相关模糊度参数全部保持为浮点解。
本发明还涉及一种多频卫星导航数据状态域改正信息综合处理系统，包括：
双频宽巷模糊度生成模块，用于基于MW组合和伪距码偏差参数改正信息，估计得到宽巷模糊度参数及其精度，生成双频宽巷模糊度并采用取整法进行固定；
参数估计模块，用于基于无电离层组合相位和伪距观测数据进行参数估计，计算得到相关参数，所述相关参数包括无电离层组合模糊度参数浮点解；
双差窄巷模糊度浮点解及精度信息生成模块，用于基于所述无电离层组合模糊度参数浮点解及其精度信息、以及双差宽巷模糊度固定解，生成双差窄巷模糊度浮点解及精度信息，应用双差窄巷模糊度固定；
低频卫星钟差估计模块，用于利用所述双差宽巷和窄巷模糊度固定解，生成整网固定解，得到低频卫星钟差估计结果；
历元间差分相位观测数据生成模块，以低频卫星钟差估计结果的最新时刻作为起始时刻，利用高频历元时刻的观测数据作为最新时刻，进行历元间差分，生成历元间差分相位观测数据；
观测方程模块，用于根据所述历元间差分相位观测数据，估计卫星钟差历元间变化，将所述低频卫星钟差估计过程中计算得到的一系列参数代入作为强约束信息，得到观测方程；
高频卫星钟差模块，用于基于观测方程，处理所有基准站的观测数据，得到任意时刻相对于低频卫星钟差对应时刻的钟差变化，将钟差变化与低频卫星钟差结合，得到任意时刻的高频卫星钟差；
统一模块，用于对北斗多频卫星伪距偏差进行统一定义与参数化；
卫星伪距偏差精确估计模块，用于基于GNSS原始观测数据进行卫星伪距偏差精确估计；
实时估计模块，用于将相位偏差参数化为观测量类型相关的偏差参数OSB，获取模糊度参数的实时估计结果；
卫星相位偏差提取模块，用于在获取模糊度参数估计结果之后，依据不同模糊度参数线性组合的波长及噪声大小设计一系列线性组合提取对应组合的卫星相位偏差；
相位小数偏差信息计算模块，用于根据模糊度浮点解及其精度信息，采用取整法尝试模糊度固定，获得模糊度整数部分，在增加足够基准信息的基础上，通过平差计算所有卫星端的相位小数偏差信息；
原始相位偏差信息计算模块，用于生成多种线性组合的卫星相位，建立线性组合量与原始观测量之间的转换关系，依据线性组合相位偏差信息，还原计算得到所有卫星频点的原始相位偏差信息；
统计模块，计算相位OSB偏差后，将其带入至所有GNSS基准站的实时精密单点定位数据处理流程中进行模糊度固定，生成所有GNSS基准站的PPP固定解，统计观测数据残差及模糊度固定解数目；
可靠性判定模块，统计分析PPP浮点解和固定解的观测数据残差，判定PPP模糊度固定解的可靠性；
相位OSB偏差估计模块，用于多次迭代计算，直到不再有新的测站或卫星被剔除，此时生成最终的相位OSB偏差估计结果。
本发明还涉及一种电子设备，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行所述的方法。
本发明还涉及一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使该计算机执行所述的方法。
本发明的技术方案能实现如下有益的技术效果：
1、针对大站间距条件下北斗时空基准的高效更新，重点突破多模钟轨数据精确处理、多频信号偏差统一估计等难题；基于多频数据严密统一的参数估计方法，实现用户端所需的部分状态域参数的实时精准估计与传递，最终实现大站间距条件下北斗时空基准的高效更新，进一步有效保障陆地与海上北斗连续定位的精准性与一致性。
2、本发明面向大站间距条件下用户端非差非组合PPP-RTK模糊度快速收敛以及快速固定的需求，基于各基准站原始观测数据以及综合广播星历提供的实时卫星轨道信息，精准估计用户端PPP-RTK应用所需的精密卫星轨道偏差、精密卫星钟差、精密卫星信号偏差等状态域参数，建立面向北斗/GNSS多频信号状态域参数严密统一的精准估计方法，并具备状态域参数产品实时生产与传递能力。
附图说明
图1为本发明的一种多频卫星导航数据状态域改正信息综合处理方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
本发明的第一方面提供了一种面向大站间距的多频卫星导航数据状态域改正信息综合处理方法，该方法研究基于“云-边”协同的卫星钟差、伪距偏差、相位偏差参数的严密估计模型，设计大站间距条件下卫星钟差、信号偏差的高效解算方法，在满足多频卫星钟差高效处理需求的同时，实现全链路统一的信号偏差精确估计。
具体的，本发明的方法包括如下步骤：
步骤1、利用双频伪距和相位观测数据形成MW组合，并引入伪距OSB改正信息，估计得到宽巷模糊度参数及其精度，生成双频宽巷模糊度并采用取整法进行固定；
MW组合较为容易确定宽巷模糊度，可以利用双频观测值来消除量级较大的误差项，如对流层、电离层、几何距离等，通过多历元观测数据减弱测量噪声和多路径的影响，其组合方程为：
（1），
式中，表示MW组合观测值，/>、/>表示/>、/>的载波相位观测值，/>、表示/>、/>对应的频率，/>、/>表示伪距观测值。
步骤2、基于无电离层组合相位进行参数估计计算得到卫星/接收机钟差、对流层参数、以及无电离层组合模糊度参数浮点解，无电离层组合PPP函数模型如下式：
（2），
其中，C、S分别表示北斗卫星导航系统和除北斗卫星导航系统之外的卫星系统，、/>表示消电离层组合伪距和相位观测值，/>表示卫地距，/>为吸收了卫接收机端消电离层伪距硬件延迟的接收机钟差，/>为吸收了卫星端消电离层伪距硬件延迟的卫星钟差，T表示对流层延迟，/>表示无电离层组合波长，/>为吸收了包含伪距和相位观测值硬件延迟的消电离层组合模糊度参数，/>、/>表示伪距和相位其他各项误差之和。
步骤3、基于无电离层组合模糊度参数浮点解及其精度信息，并引入双差宽巷模糊度固定解，生成双差窄巷模糊度浮点解及精度信息，应用双差窄巷模糊度固定；采用无电离层组合模型，其组合方程可以表示为：
（3），
、/>表示无电离层组合的相位观测值和伪距观测值，/>、/>表示、/>的载波相位观测值，/>、/>表示/>、/>对应的频率，/>、/>表示伪距观测值。
步骤4、综合利用双差宽巷和窄巷模糊度固定解作为虚拟高精度观测值，将其引入至参数估计中，求解未知数，得到高精度低频卫星钟差估计结果；
步骤5、以低频卫星钟差估计的最新时刻作为起始时刻，利用高频历元时刻的观测数据作为最新时刻，进行历元间差分，生成历元间差分相位观测数据；
步骤6、根据历元间差分相位观测数据，估计卫星钟差历元间变化，在此过程中将所述低频卫星钟差估计过程中计算得到的一系列参数代入作为强约束信息，则观测方程表示为公式（4）：
（4），
式中，表示相位观测值，/>表示历元，/>表示卫星钟差，/>表示接收机钟差，表示接收机，/>表示卫星，/>表示对流层天顶式延迟，/>表示对应参数，/>表示噪声。 所述一系列参数包括对流层参数。
步骤7、基于所述观测方程，处理所有基准站的观测数据，则估计得到任意时刻相对于低频卫星钟差对应时刻的钟差变化，将钟差变化与低频卫星钟差结合，得到任意时刻的高频卫星钟差。
步骤8、对北斗多频卫星伪距偏差进行统一定义与参数化。
具体的，伪距偏差的统一定义基于北斗/GNSS导航信号结构特点，综合考虑导航信号稳定性、抗干扰性、噪声水平以及信号可用性，在各频点上甄选出性能最优的观测类型作为基本观测。结合统一定义与参数独立的需求，伪距偏差参数化过程采用观测量类型相关的偏差参数OSB，通过“绝对”参数的形式表征码偏差的“相对”特性，保证了码偏差参数之间的相对独立以及稳定性。
步骤9、基于GNSS原始观测数据进行卫星伪距偏差精确估计。
具体的，包括：9-1、利用相位平滑伪距方法削弱伪距观测中的噪声与多径影响；9-2、结合所述定义的基本参考信号，建立各观测量相对于参考信号之间的无几何距离组合，其中，同一频点内不同观测量的无几何距离组合包含频内偏差，不同频点观测量的无几何距离组合包含频间偏差以及电离层信息，针对频内偏差，采用单站观测高度角加权平均的方法计算站星伪距偏差之和，随后将所有测站的伪距偏差之和估值进行全网平差，施加拟稳基准约束，估计得到所有卫星和测站的伪距偏差参数；9-3、基于伪距偏频间偏差以及电离层参数信息，构建精确的单站电离层模型消除电离层参数的影响，本发明对电离层天顶延迟信息参数化时采用广义三角级数模型，通过引入局域球冠坐标系以及适用的随机函数优化建模精度，通过与频内偏差类似的全网拟稳基准平差方法，估计所有卫星和测站的伪距偏差参数。
步骤10、北斗多频卫星相位偏差信息计算是后续用户实现快速精密定位的关键，要求能够对不同信号频率、以及同一频率内不同观测值类型的卫星相位偏差独立精确估计，因此将相位偏差参数化为观测量类型相关的偏差参数OSB。
步骤11、在获取模糊度参数估计结果之后，采用由主频点到辅频点的相位偏差提取策略；依据不同模糊度参数线性组合的波长及噪声大小设计一系列线性组合提取对应组合的卫星相位偏差。对于每种线性组合，将模糊度实数解分解成模糊度整数部分和卫星端/接收机端相位偏差的总和。
（5），
式中，表示模糊度实数解，/>表示模糊度整数部分，/>表示接收机端相位偏差，/>表示卫星端相位偏差，/>表示接收机，/>表示卫星。
步骤12、在已有卫星端/接收机端相位偏差初始近似信息的前提下，根据模糊度浮点解及其精度信息，采用取整法尝试模糊度固定，获得模糊度整数部分；最后，在增加足够基准信息的基础上，通过平差计算所有卫星端的相位小数偏差信息。
步骤13、生成多种线性组合的卫星相位，并且保证线性无关的组合数目等于原始频点数目时，建立线性组合量与原始观测量之间的联系，依据线性组合相位偏差信息，还原计算得到所有卫星频点的原始相位偏差信息。
步骤14、计算相位OSB偏差后，将其带入至所有GNSS基准站的实时精密单点定位数据处理流程中尝试模糊度固定，生成所有GNSS基准站的PPP固定解，统计观测数据残差及模糊度固定解数目。
步骤15、一方面，统计分析PPP浮点解和固定解的观测数据残差，判定PPP模糊度固定解的可靠性，对于超标结果，剔除其PPP模糊度固定解；另一方面，对于每个测站和卫星，分别统计相关的模糊度参数固定成功和失败数目，设定合理限差，对于达不到指标要求的测站，从相位OSB偏差计算中剔除，不再应用于相位OSB偏差计算；同时对于达不到指标要求的卫星，认定无法精确可靠计算生成其相位OSB信息，在后续处理中对其相关模糊度参数全部保持为浮点解。
步骤16、多次迭代计算上述步骤，直到不再有新的测站或卫星被剔除，此时生成最终的相位OSB偏差估计结果。
本发明还涉及一种面向大站间距的多频卫星导航数据状态域改正信息综合处理系统，包括：
双频宽巷模糊度生成模块，用于基于MW组合和伪距码偏差参数改正信息，估计得到宽巷模糊度参数及其精度，生成双频宽巷模糊度并采用取整法进行固定；
参数估计模块，用于基于无电离层组合相位和伪距观测数据进行参数估计，计算得到相关参数，所述相关参数包括无电离层组合模糊度参数浮点解；
双差窄巷模糊度浮点解及精度信息生成模块，用于基于所述无电离层组合模糊度参数浮点解及其精度信息、以及双差宽巷模糊度固定解，生成双差窄巷模糊度浮点解及精度信息，应用双差窄巷模糊度固定；
低频卫星钟差估计模块，用于利用所述双差宽巷和窄巷模糊度固定解，生成整网固定解，得到低频卫星钟差估计结果；
历元间差分相位观测数据生成模块，以低频卫星钟差估计结果的最新时刻作为起始时刻，利用高频历元时刻的观测数据作为最新时刻，进行历元间差分，生成历元间差分相位观测数据；
观测方程模块，用于根据所述历元间差分相位观测数据，估计卫星钟差历元间变化，将所述低频卫星钟差估计过程中计算得到的一系列参数代入作为强约束信息，得到观测方程；
高频卫星钟差模块，用于基于观测方程，处理所有基准站的观测数据，得到任意时刻相对于低频卫星钟差对应时刻的钟差变化，将钟差变化与低频卫星钟差结合，得到任意时刻的高频卫星钟差；
统一模块，用于对北斗多频卫星伪距偏差进行统一定义与参数化；
卫星伪距偏差精确估计模块，用于基于GNSS原始观测数据进行卫星伪距偏差精确估计；
实时估计模块，用于将相位偏差参数化为观测量类型相关的偏差参数OSB，获取模糊度参数的实时估计结果；
卫星相位偏差提取模块，用于在获取模糊度参数估计结果之后，依据不同模糊度参数线性组合的波长及噪声大小设计一系列线性组合提取对应组合的卫星相位偏差；
相位小数偏差信息计算模块，用于根据模糊度浮点解及其精度信息，采用取整法尝试模糊度固定，获得模糊度整数部分，在增加足够基准信息的基础上，通过平差计算所有卫星端的相位小数偏差信息；
原始相位偏差信息计算模块，用于生成多种线性组合的卫星相位，建立线性组合量与原始观测量之间的转换关系，依据线性组合相位偏差信息，还原计算得到所有卫星频点的原始相位偏差信息；
统计模块，计算相位OSB偏差后，将其带入至所有GNSS基准站的实时精密单点定位数据处理流程中进行模糊度固定，生成所有GNSS基准站的PPP固定解，统计观测数据残差及模糊度固定解数目；
可靠性判定模块，统计分析PPP浮点解和固定解的观测数据残差，判定PPP模糊度固定解的可靠性；
相位OSB偏差估计模块，用于多次迭代计算，直到不再有新的测站或卫星被剔除，此时生成最终的相位OSB偏差估计结果。
本发明还涉及一种电子设备，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行所述的方法。
本发明还涉及一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使该计算机执行所述的方法。
本发明还涉及一种电子设备，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行所述的方法。
本发明还涉及一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使该计算机执行所述的方法。
综上所述，本发明首先基于基准站观测数据及综合广播星历生成北斗/GNSS实时精密轨道钟差产品，卫星近实时定轨及轨道预报单元实时固定卫星轨道，在此基础上构建状态域参数统一估计模型，将钟轨信息传递至偏差估计单元，形成严密统一的钟轨/偏差产品；北斗多频卫星信号偏差精准处理模块基于原始观测独立估计卫星伪距偏差，在估计卫星钟差的基础上进一步生成卫星相位偏差。本发明研究基于“云-边”协同的卫星钟差、伪距偏差、相位偏差参数的严密估计模型，设计大站间距条件下卫星钟差、信号偏差的高效解算方法，在满足多频卫星钟差高效处理需求的同时，实现全链路统一的信号偏差精确估计。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (8)
1.一种多频卫星导航数据状态域改正信息综合处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、基于MW组合和伪距码偏差参数改正信息，估计得到宽巷模糊度参数及其精度，生成双频宽巷模糊度并采用取整法进行固定；
步骤2、基于无电离层组合相位和伪距观测数据进行参数估计，计算得到相关参数，所述相关参数包括无电离层组合模糊度参数浮点解；
步骤3、基于所述无电离层组合模糊度参数浮点解及其精度信息、以及双差宽巷模糊度固定解，生成双差窄巷模糊度浮点解及精度信息，应用双差窄巷模糊度固定；
步骤4、利用所述双差宽巷和窄巷模糊度固定解，生成整网固定解，得到低频卫星钟差估计结果；
步骤5、以低频卫星钟差估计结果的最新时刻作为起始时刻，利用高频历元时刻的观测数据作为最新时刻，进行历元间差分，生成历元间差分相位观测数据；
步骤6、根据所述历元间差分相位观测数据，估计卫星钟差历元间变化，将所述低频卫星钟差估计过程中计算得到的一系列参数代入作为强约束信息，得到观测方程；
步骤7、基于观测方程，处理所有基准站的观测数据，得到任意时刻相对于低频卫星钟差对应时刻的钟差变化，将钟差变化与低频卫星钟差结合，得到任意时刻的高频卫星钟差；
步骤8、对北斗多频卫星伪距偏差进行统一定义与参数化；
步骤9、基于GNSS原始观测数据进行卫星伪距偏差精确估计；
步骤10、将相位偏差参数化为观测量类型相关的偏差参数，获取模糊度参数的实时估计结果；
步骤11、在获取模糊度参数估计结果之后，依据不同模糊度参数线性组合的波长及噪声大小设计一系列线性组合提取对应组合的卫星相位偏差；
步骤12、根据模糊度浮点解及其精度信息，采用取整法尝试模糊度固定，获得模糊度整数部分，在增加足够基准信息的基础上，通过平差计算所有卫星端的相位小数偏差信息；
步骤13、生成多种线性组合的卫星相位，建立线性组合量与原始观测量之间的转换关系，依据线性组合相位偏差信息，还原计算得到所有卫星频点的原始相位偏差信息；
步骤14、计算相位观测量类型相关的偏差参数偏差后，将其带入至所有GNSS基准站的实时精密单点定位数据处理流程中进行模糊度固定，生成所有GNSS基准站的精密单点定位固定解，统计观测数据残差及模糊度固定解数目；
步骤15、统计分析精密单点定位浮点解和固定解的观测数据残差，判定精密单点定位模糊度固定解的可靠性；
步骤16、多次迭代计算，直到不再有新的测站或卫星被剔除，此时生成最终的相位观测量类型相关的偏差参数偏差估计结果。
2.根据权利要求1所述的一种多频卫星导航数据状态域改正信息综合处理方法，其特征在于，所述步骤9包括：9-1、利用相位平滑伪距方法削弱伪距观测中的噪声与多径影响；9-2、结合所述定义的基本参考信号，建立各观测量相对于参考信号之间的无几何距离组合，得到所有卫星和测站的伪距偏差参数；9-3、基于伪距偏差参数，构建单站电离层模型。
3.根据权利要求1所述的一种多频卫星导航数据状态域改正信息综合处理方法，其特征在于，所述步骤10包括：设计兼容三频及以上频点观测数据的观测模型，并与卫星钟差保持一致；引入卫星钟轨数据监测子系统提供的实时卫星轨道及钟差产品，设计基于原始数据的精密单点定位数据处理策略，并行处理GNSS站观测数据，获取模糊度参数的实时估计结果。
4.根据权利要求1所述的一种多频卫星导航数据状态域改正信息综合处理方法，其特征在于，步骤11中，对于每种线性组合，将模糊度实数解分解成模糊度整数部分和卫星端/接收机端相位偏差的总和：
，
式中，表示模糊度实数解，/>表示模糊度整数部分，/>表示接收机端相位偏差，/>表示卫星端相位偏差，/>表示接收机，/>表示卫星。
5.根据权利要求1所述的一种多频卫星导航数据状态域改正信息综合处理方法，其特征在于，步骤15中，对于超标结果，剔除其精密单点定位模糊度固定解；对于每个测站和卫星，分别统计相关的模糊度参数固定成功和失败数目，设定合理限差，对于达不到指标要求的测站，从相位观测量类型相关的偏差参数偏差计算中剔除，不再应用于相位观测量类型相关的偏差参数偏差计算；同时对于达不到指标要求的卫星，认定无法可靠计算生成其相位观测量类型相关的偏差参数信息，在后续处理中对其相关模糊度参数全部保持为浮点解。
6.一种多频卫星导航数据状态域改正信息综合处理系统，其特征在于，包括：
双频宽巷模糊度生成模块，用于基于MW组合和伪距码偏差参数改正信息，估计得到宽巷模糊度参数及其精度，生成双频宽巷模糊度并采用取整法进行固定；
参数估计模块，用于基于无电离层组合相位和伪距观测数据进行参数估计，计算得到相关参数，所述相关参数包括无电离层组合模糊度参数浮点解；
双差窄巷模糊度浮点解及精度信息生成模块，用于基于所述无电离层组合模糊度参数浮点解及其精度信息、以及双差宽巷模糊度固定解，生成双差窄巷模糊度浮点解及精度信息，应用双差窄巷模糊度固定；
低频卫星钟差估计模块，用于利用所述双差宽巷和窄巷模糊度固定解，生成整网固定解，得到低频卫星钟差估计结果；
历元间差分相位观测数据生成模块，以低频卫星钟差估计结果的最新时刻作为起始时刻，利用高频历元时刻的观测数据作为最新时刻，进行历元间差分，生成历元间差分相位观测数据；
观测方程模块，用于根据所述历元间差分相位观测数据，估计卫星钟差历元间变化，将所述低频卫星钟差估计过程中计算得到的一系列参数代入作为强约束信息，得到观测方程；
高频卫星钟差模块，用于基于观测方程，处理所有基准站的观测数据，得到任意时刻相对于低频卫星钟差对应时刻的钟差变化，将钟差变化与低频卫星钟差结合，得到任意时刻的高频卫星钟差；
统一模块，用于对北斗多频卫星伪距偏差进行统一定义与参数化；
卫星伪距偏差精确估计模块，用于基于GNSS原始观测数据进行卫星伪距偏差精确估计；
实时估计模块，用于将相位偏差参数化为观测量类型相关的偏差参数，获取模糊度参数的实时估计结果；
卫星相位偏差提取模块，用于在获取模糊度参数估计结果之后，依据不同模糊度参数线性组合的波长及噪声大小设计一系列线性组合提取对应组合的卫星相位偏差；
相位小数偏差信息计算模块，用于根据模糊度浮点解及其精度信息，采用取整法尝试模糊度固定，获得模糊度整数部分，在增加足够基准信息的基础上，通过平差计算所有卫星端的相位小数偏差信息；
原始相位偏差信息计算模块，用于生成多种线性组合的卫星相位，建立线性组合量与原始观测量之间的转换关系，依据线性组合相位偏差信息，还原计算得到所有卫星频点的原始相位偏差信息；
统计模块，计算相位观测量类型相关的偏差参数偏差后，将其带入至所有GNSS基准站的实时精密单点定位数据处理流程中进行模糊度固定，生成所有GNSS基准站的精密单点定位固定解，统计观测数据残差及模糊度固定解数目；
可靠性判定模块，统计分析精密单点定位浮点解和固定解的观测数据残差，判定精密单点定位模糊度固定解的可靠性；
相位观测量类型相关的偏差参数偏差估计模块，用于多次迭代计算，直到不再有新的测站或卫星被剔除，此时生成最终的相位观测量类型相关的偏差参数偏差估计结果。
7.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行前述权利要求1-5中任一项所述的方法。
8.一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使该计算机执行前述权利要求1-5中任一项所述的方法。
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2023
- 2023-07-07 CN CN202310826732.5A patent/CN116540280B/zh active Active
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