CN117289311A - 基于同步环闭合差约束的卫星编队基线处理方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于同步环闭合差约束的卫星编队基线处理方法及装置，获取卫星编队内每个编队卫星的星载GNSS接收机观测量，并根据星载GNSS接收机观测量确定多个编队卫星组合对应的双差观测量；根据双差观测量，确定每个编队卫星组合对应的双差宽巷模糊度固定解，以基于双差宽巷模糊度固定解和每个编队卫星对应的卫星概略绝对轨道数据构建双差观测量观测方程组；基于预先构建的同步环闭合差约束和双差观测量观测方程组，确定每个编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度固定解；根据双差模糊度固定解对每个编队卫星组合进行基线处理得到基线处理结果。本发明可以实现精度高（达到或者优于毫米级）、系统误差闭合的多LEO卫星编队基线处理。

Description

基于同步环闭合差约束的卫星编队基线处理方法及装置
技术领域
本发明涉及卫星技术领域，尤其是涉及一种基于同步环闭合差约束的卫星编队基线处理方法及装置。
背景技术
目前，相关技术提供了一些卫星基线处理方法，第一种相关技术是面向单条LEO卫星基线处理的动力学方法，该方法考虑了卫星轨道动力学约束，单条基线精度可达到亚毫米级，但是对于卫星组网问题（数量超过2颗的卫星编队或卫星星座），由于参考卫星选取存在冲突，直接应用该方法得到的基线处理结果，存在不满足同步环闭合差约束的问题，导致最终的基线结果系统误差不闭合，影响结果的一致性；第二种相关技术是简单应用地面流动测站网平差技术，该方法取得的运动学基线处理精度一般在cm级，难以达到亚毫米级基线精度需求。综上所述，在数量超过2颗的卫星编队或卫星星座的场景下，利用现有技术获取的基线处理结果存在系统误差不闭合、精度较低等问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于同步环闭合差约束的卫星编队基线处理方法及装置，可以实现精度高（达到或者优于毫米级）、系统误差闭合的多LEO卫星编队基线处理。
第一方面，本发明实施例提供了一种基于同步环闭合差约束的卫星编队基线处理方法，包括：
获取卫星编队内每个编队卫星的星载GNSS接收机观测量，并根据所述星载GNSS接收机观测量确定多个编队卫星组合对应的双差观测量；其中，所述编队卫星组合包括所述卫星编队内任意两个所述编队卫星；
根据所述双差观测量，确定每个所述编队卫星组合对应的双差宽巷模糊度固定解，以基于所述双差宽巷模糊度固定解和每个所述编队卫星对应的卫星概略绝对轨道数据构建双差观测量观测方程组；其中，所述双差观测量观测方程组包括每个所述编队卫星组合对应的双差观测量观测方程；
基于预先构建的同步环闭合差约束和所述双差观测量观测方程组，确定每个所述编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度固定解；
根据所述双差宽巷模糊度固定解和所述双差窄巷模糊度固定解，对每个所述编队卫星组合进行基线处理，得到每个所述编队卫星对应的基线处理结果。
在一种实施方式中，所述双差观测量包括GNSS伪距相位双差组合；根据所述双差观测量，确定每个所述编队卫星组合对应的双差宽巷模糊度固定解的步骤，包括：
对于每个所述编队卫星组合，根据该编队卫星组合对应的所述伪距相位观测量双差组合，构建双差观测量MW组合方程，并针对所述双差观测量MW组合方程使用最小二乘法求解双差宽巷模糊度浮点解；
对所述双差宽巷模糊度浮点解进行固定处理，得到该编队卫星组合对应的双差宽巷模糊度固定解。
在一种实施方式中，所述双差观测量包括相位观测量双差组合；基于所述双差宽巷模糊度固定解和每个所述编队卫星对应的卫星概略绝对轨道数据构建双差观测量观测方程组的步骤，包括：
根据所述相位观测量双差组合，构建双差相位观测量消电离组合方程；
对于每个所述编队卫星组合，将该编队卫星组合对应的所述双差宽巷模糊度固定解和该编队卫星组合包含的两个所述编队卫星对应的卫星概略绝对轨道数据，代入至所述双差相位观测量消电离组合方程，以得到该编队卫星组合对应的双差观测量观测方程；
基于每个所述编队卫星组合对应的所述双差观测量观测方程，构建双差观测量观测方程组。
在一种实施方式中，基于预先构建的同步环闭合差约束和所述双差观测量观测方程组，确定每个所述编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度固定解的步骤，包括：
基于预先构建的双差相位观测量消电离组合约束、双差观测量MW组合约束和同步环闭合差约束，构建窄巷模糊度约束；
利用所述双差观测量观测方程组和所述窄巷模糊度约束，确定每个所述编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度固定解。
在一种实施方式中，基于预先构建的双差相位观测量消电离组合约束、双差观测量MW组合约束和同步环闭合差约束，构建窄巷模糊度约束的步骤，包括：
将所述双差观测量MW组合方程，代入至预先构建的双差观测量MW组合约束，得到宽巷模糊度约束；
将预先构建的双差相位观测量消电离组合约束、同步环闭合差约束和所述宽巷模糊度约束，代入至所述双差相位观测量消电离组合方程，得到窄巷模糊度约束。
在一种实施方式中，所述同步环闭合差约束的表达式如下所示：
；
其中，为编队卫星/>与编队卫星/>之间的星间距离的双差组合，/>为编队卫星/>与编队卫星/>之间的星间距离的双差组合，/>为编队卫星/>与编队卫星/>之间的星间距离的双差组合，/>为向编队卫星/>、编队卫星/>、编队卫星/>发射信号的GNSS卫星；
所述窄巷模糊度约束的表达式如下所示：
；
其中，为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度，/>为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度，为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度。
在一种实施方式中，利用所述双差观测量观测方程组和所述窄巷模糊度约束，确定每个所述编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度固定解的步骤，包括：
将所述窄巷模糊度约束转换为伪观测方程，并联立所述双差观测量观测方程组和所述伪观测方程，以确定目标观测方程；
在双差窄巷模糊度的概略值处对目标观测方程进行线性化展开，并针对展开后的所述目标观测方程使用加权最小二乘法求解改正量；
根据所述改正量确定双差窄巷模糊度浮点解；
对所述双差窄巷模糊度浮点解进行固定处理，得到该编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度固定解。
第二方面，本发明实施例还提供一种基于同步环闭合差约束的卫星编队基线处理装置，包括：
双差观测量生成模块，用于获取卫星编队内每个编队卫星的星载GNSS接收机观测量，并根据所述星载GNSS接收机观测量确定多个编队卫星组合对应的双差观测量；其中，所述编队卫星组合包括所述卫星编队内任意两个所述编队卫星；
观测方程构建模块，用于根据所述双差观测量，确定每个所述编队卫星组合对应的双差宽巷模糊度固定解，以基于所述双差宽巷模糊度固定解和每个所述编队卫星对应的卫星概略绝对轨道数据构建双差观测量观测方程组；其中，所述双差观测量观测方程组包括每个所述编队卫星组合对应的双差观测量观测方程；
窄巷固定解确定模块，用于基于预先构建的同步环闭合差约束和所述双差观测量观测方程组，确定每个所述编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度固定解；
基线处理模块，用于根据所述双差宽巷模糊度固定解和所述双差窄巷模糊度固定解，对每个所述编队卫星组合进行基线处理，得到每个所述编队卫星组合对应的基线处理结果。
第三方面，本发明实施例还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机可执行指令，所述处理器执行所述计算机可执行指令以实现第一方面提供的任一项所述的方法。
第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，计算机可执行指令促使处理器实现第一方面提供的任一项所述的方法。
本发明实施例提供的一种基于同步环闭合差约束的卫星编队基线处理方法及装置，首先获取卫星编队内每个编队卫星的星载GNSS接收机观测量，并根据星载GNSS接收机观测量确定多个编队卫星组合对应的双差观测量，编队卫星组合包括卫星编队内任意两个编队卫星；然后根据双差观测量，确定每个编队卫星组合对应的双差宽巷模糊度固定解，以基于双差宽巷模糊度固定解和每个编队卫星对应的卫星概略绝对轨道数据构建双差观测量观测方程组；其中，双差观测量观测方程组包括每个编队卫星组合对应的双差观测量观测方程；再基于预先构建的同步环闭合差约束和双差观测量观测方程组，确定每个编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度固定解；最后根据双差宽巷模糊度固定解和双差窄巷模糊度固定解，对每个编队卫星组合进行基线处理，得到每个编队卫星组合对应的基线处理结果。上述方法利用了同步环闭合差约束，可提高双差窄巷模糊度浮点解的精度，从而提高后续双差窄巷模糊度固定解的正确率，使得基线处理结果的系统误差闭合，最终提高基线处理结果的一致性，以及提高基线处理结果的精度。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的一种基于同步环闭合差约束的卫星编队基线处理方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种基于同步环闭合差约束的卫星编队基线处理方法的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种基于同步环闭合差约束的卫星编队基线处理装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提出一种考虑同步环闭合差约束的基线处理方法，面向三颗及以上的LEO（Lwo Earth Orbit, 低地球轨道）卫星编队的基线处理问题：通过使用该方法，处理LEO卫星编队中每个卫星星载GNSS（Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统）双频接收机记录的零差伪距相位观测量，计算编队内所有LEO卫星的高精度轨道，然后根据高精度轨道计算LEO卫星位置，最后通过位置做差得到星间相对位置，即基线处理结果。由于利用了LEO卫星轨道动力学约束，称作动力学方法，本发明实施例将该方法得到的基线称作“考虑同步环闭合差约束的LEO卫星多基线处理动力学结果”，其精度一般需要达到或者优于毫米级。目前，与该方法相关的成熟技术有两种。
第一种相关技术，是面向单条LEO卫星基线处理的动力学方法[2]，处理两个LEO卫星星载GNSS接收机记录的零差伪距相位观测量，以其中一个LEO卫星的绝对概率位置作为参考，计算另一颗LEO卫星的相对轨道，输出相对位置，即得到“LEO卫星单基线处理动力学结果”。将该方法应用于卫星编队多基线处理场景时，需要依次选取参考卫星和目标卫星进行基线处理，最终的结果是卫星两两组合对应的基线，可以得到条基线。该方法考虑了卫星轨道动力学约束，单条基线精度可达到亚毫米级。但是对于卫星组网问题（数量超过2颗的卫星编队或卫星星座），由于参考卫星选取存在冲突，直接应用该方法得到的基线处理结果，存在不满足同步环闭合差约束的问题，导致最终的基线结果系统误差不闭合，影响结果的一致性。
第二种相关技术，是简单应用地面流动测站网平差技术（诸如专利号CN201910291020.1公开的一种网络RTK解算方法），同时处理编队内所有卫星的星载GNSS接收机记录的GNSS观测量数据，输出编队星座对应的基线结果。该方法得到的基线属于运动学基线：由于没有考虑LEO卫星运动的轨道动力学模型和约束，取得的运动学基线处理精度一般在cm级，难以达到亚毫米级基线精度需求。不过，该方法提出，在基线处理中考虑同步环闭合差约束，可以克服基线处理结果中系统误差不闭合的缺陷，其思路可以借鉴到面向三颗及以上LEO卫星编队的基线处理中。
此外，还有相关技术（诸如论文《Absolute and relative orbit determinationfor the CHAMP/GRACE constellation》、《星载GNSS低轨卫星精密定轨性能提升方法研究》）研究了三星组网进行基线处理的方法，但是均没有考虑到同步环闭合差约束。基于此，本发明实施提供了一种基于同步环闭合差约束的卫星编队基线处理方法及装置，可以实现精度高（达到或者优于毫米级）、系统误差闭合的多LEO卫星编队基线处理。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种基于同步环闭合差约束的卫星编队基线处理方法进行详细介绍，参见图1所示的一种基于同步环闭合差约束的卫星编队基线处理方法的流程示意图，该方法主要包括以下步骤S102至步骤S108：
步骤S102，获取卫星编队内每个编队卫星的星载GNSS接收机观测量，并根据星载GNSS接收机观测量确定多个编队卫星组合对应的双差观测量。
其中，卫星编队可以为LEO卫星编队，编队卫星组合包括卫星编队内任意两个LEO编队卫星。在一种实施方式中，可以获取每个编队卫星的星载GNSS接收机观测量，以及获取跳秒、地球自转、重力场、行星星历等辅助数据，LEO卫星编队内两两形成基线，也即将两个编队卫星作为一个编队卫星组合，利用上述数据生成编队卫星组合对应的双差观测量，双差观测量包括相位观测量双差组合和伪距观测量双差组合。
步骤S104，根据双差观测量，确定每个编队卫星组合对应的双差宽巷模糊度固定解，以基于双差宽巷模糊度固定解和每个编队卫星对应的卫星概略绝对轨道数据构建双差观测量观测方程组。
其中，双差观测量观测方程组包括每个编队卫星组合对应的双差观测量观测方程。在一种实施方式中，可以基于相位观测量双差组合、伪距观测量双差组合，分别构建双差相位观测量消电离组合方程、双差观测量MW组合方程，利用双差观测量MW组合方程求解双差宽巷模糊度固定解，以及将双差宽巷模糊度固定解和每个编队卫星对应的卫星概略绝对轨道数据，代入至双差相位观测量消电离组合方程，以得到双差观测量观测方程组。
步骤S106，基于预先构建的同步环闭合差约束和双差观测量观测方程组，确定每个编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度固定解。
在一种实施方式中，可以结合双差相位观测量消电离组合约束、双差观测量MW组合约束和同步环闭合差约束构建窄巷模糊度约束，再联立窄巷模糊度约束和双差观测量观测方程组，基于联立得到的方程组求解双差窄巷模糊度固定解。
步骤S108，根据双差宽巷模糊度固定解和双差窄巷模糊度固定解，对每个编队卫星组合进行基线处理，得到每个编队卫星组合对应的基线处理结果。
在一种实施方式中，可以将双差宽巷模糊度固定解和双差窄巷模糊度固定解作为双差模糊度整数解，批量处理零差观测量，求解每个LEO编队卫星高精度绝对轨道根数和模糊度，再根据每个LEO编队卫星的轨道计算LEO编队卫星的位置，最后得到所需的基线处理结果。
本发明实施例提供的基于同步环闭合差约束的卫星编队基线处理方法，利用了同步环闭合差约束，可提高双差窄巷模糊度浮点解的精度，从而提高后续双差窄巷模糊度固定解的正确率，使得基线处理结果的系统误差闭合，最终提高基线处理结果的一致性，以及提高基线处理结果的精度。
为便于理解，本发明实施例提供了一种基于同步环闭合差约束的卫星编队基线处理方法的具体实施方式。
对于前述步骤S102，本发明实施例提供了一种获取卫星编队内每个编队卫星的星载GNSS接收机观测量，并根据星载GNSS接收机观测量确定多个编队卫星组合对应的双差观测量的实施方式，具体的：对星载GNSS接收机观测量进行预处理、剔除粗差、修复周跳、标记模糊度等处理；对星载GNSS接收机观测量的零差观测量进行批处理，求解每颗LEO编队卫星概率绝对轨道根数、模糊度；将LEO卫星编队内星载GNSS接收机观测量两两组合，生成双差观测量。
可选的，生成双差观测量的具体步骤，可参见相关技术提供的单条LEO卫星基线处理的动力学方法中记载的相关内容，本发明实施例对此不在进行赘述。
对于前述步骤S104，本发明实施例提供了一种根据双差观测量，确定每个编队卫星组合对应的双差宽巷模糊度固定解，并基于双差宽巷模糊度固定解和每个编队卫星对应的卫星概略绝对轨道数据构建双差观测量观测方程组的实施方式，参见如下步骤A1至步骤A4：
步骤A1，对于每个编队卫星组合，根据该编队卫星组合对应的伪距相位观测量双差组合，构建双差观测量MW组合方程，并针对双差观测量MW组合方程使用最小二乘法求解双差宽巷模糊度浮点解。
在一种实施方式中，以编号为的低轨星载GNSS接收机（接收端），以及标号为的两个GNSS卫星（发射端）为例，为了求解宽巷模糊度固定解，构建双差观测量的MW组合观测量：
；
其中，分别是编队卫星/>、编队卫星/>的星载GNSS接收机在第1个频点和第2个频点的伪距观测量双差组合，/>、/>分别是第1个频点和第2个频点的频率值，分别是编队卫星/>、编队卫星/>的星载GNSS双频接收机在第1个频点和第2个频点的相位观测量的双差组合，其表达式为：
；
是编号为/>的星载GNSS接收机（接收端）测接收的来自编号为/>的GNSS卫星（发射端）的零差相位观测量，/>是编号为/>的星载GNSS接收机（接收端）测接收的来自编号为/>的GNSS卫星（发射端）的零差相位观测量，/>是编号为/>的星载GNSS接收机（接收端）测接收的来自编号为/>的GNSS卫星（发射端）的零差相位观测量，/>是编号为/>的星载GNSS接收机（接收端）测接收的来自编号为/>的GNSS卫星（发射端）的零差相位观测量。
根据已有研究，双差观测量MW组合方程的表达式如下公式（1）所示：
；
其中，为宽巷组合波长，/>为待求解的宽巷模糊度，/>为噪声。该组合仅包含宽巷模糊度和噪声，可使用最小二乘法求解双差宽巷模糊度浮点解/>。
步骤A2，对双差宽巷模糊度浮点解进行固定处理，得到该编队卫星组合对应的双差宽巷模糊度固定解。
在一种实施方式中，考虑到宽巷模糊度的波长较长，可直接使用取整方法对模糊度进行固定，获得宽巷模糊度整数解，如下公式（2）所示；
；
其中，[]代表对浮点数进行四舍五入运算。
步骤A3，根据相位观测量双差组合，构建双差相位观测量消电离组合方程。
在一种实施方式中，为了进行基线处理，构建双差观测量消电离组合观测量：
；
其中，、/>分别是第1个频点和第2个频点的频率值，/>分别是编队卫星/>、编队卫星/>的星载GNSS双频接收机在第1个频点和第2个频点的相位观测量的双差组合，其表达式可参见前述步骤A1，本发明实施例在此不再进行赘述。
根据已有研究，双差相位观测量消电离组合方程的表达式如下公式（3）所示：
；
其中，和/>分别为宽巷组合波长和窄巷组合波长，其值分别为~0.8m和~0.1m的常数。/>和/>分别为双差宽巷模糊度和双差窄巷模糊度，其值为整数。/>为观测量噪声的组合结果。/>为星间距离的双差组合，其表达式为：
；
其中，是编号为/>的星载GNSS接收机与编号为/>的GNSS卫星之间的几何距离,/>是编号为/>的星载GNSS接收机与编号为/>的GNSS卫星之间的几何距离，/>是编号为/>的星载GNSS接收机与编号为/>的GNSS卫星之间的几何距离，/>是编号为/>的星载GNSS接收机与编号为/>的GNSS卫星之间的几何距离。
以几何距离为例，可以根据两者的位置计算几何距离/>：
；
其中，和/>分别为编号为/>的星载GNSS接收机与编号为/>的GNSS卫星的坐标，/>从输入的GNSS星历文件中读取，/>通过绝对概略轨道计算得到，同理可计算/>。
步骤A4，对于每个编队卫星组合，将该编队卫星组合对应的双差宽巷模糊度固定解和该编队卫星组合包含的两个编队卫星对应的卫星概略绝对轨道数据，代入至双差相位观测量消电离组合方程，以得到该编队卫星组合对应的双差观测量观测方程，基于每个编队卫星组合对应的双差观测量观测方程，构建双差观测量观测方程组。
以编号为的三个低轨星载GNSS接收机（接收端）为例，其两两组合接收的标号为/>的两个GNSS卫星（发射端）的信号，按照步骤A1至步骤A3进行处理，并将得到的宽巷模糊度整数解/>、以及根据卫星概略绝对轨道/>计算的/>，作为已知值带入式（3），得到三个接收机的双差观测量观测方程, 三个双差观测量观测方程构成双差观测量观测方程组，双差观测量观测方程组如下公式（4）所示：
；
其中，为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差相位观测量消电离组合，/>为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差相位观测量消电离组合，/>为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差相位观测量消电离组合，/>为编队卫星/>与编队卫星/>之间的星间距离的双差组合的解，/>为编队卫星/>与编队卫星/>之间的星间距离的双差组合的解，/>为编队卫星/>与编队卫星/>之间的星间距离的双差组合的解，/>为宽巷组合波长，/>为窄巷组合波长，/>为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差宽巷模糊度固定解，/>为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差宽巷模糊度固定解，/>为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差宽巷模糊度固定解，/>包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度，/>为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度，/>为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度，/>、/>、/>、均为噪声。
对于前述步骤S104，本发明实施例提供了一种基于预先构建的同步环闭合差约束和双差观测量观测方程组，确定每个编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度固定解的实施方式，具体可参见如下步骤B1至步骤B2：
步骤B1，基于预先构建的双差相位观测量消电离组合约束、双差观测量MW组合约束和同步环闭合差约束，构建窄巷模糊度约束。
在实际应用中，对于观测量，存在双差相位观测量消电离组合约束、双差观测量MW组合约束；对于位置，存在同步环闭合差约束。
在一例中，双差相位观测量消电离组合约束的表达式如下公式（5）所示：
；
在一例中，双差观测量MW组合约束的表达式如下公式（6）所示：
；
其中，为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差观测量MW组合，/>为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差观测量MW组合，/>为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差观测量MW组合；
在一例中，同步环闭合差约束的表达式如下公式（7）所示：
；
其中，为编队卫星/>与编队卫星/>之间的星间距离的双差组合，/>为编队卫星/>与编队卫星/>之间的星间距离的双差组合，/>为编队卫星/>与编队卫星/>之间的星间距离的双差组合，/>为向编队卫星/>、编队卫星/>、编队卫星/>发射信号的GNSS卫星。
区别于现有技术，本发明实施例在此处构建窄巷模糊度约束。具体的，基于上述约束，可以按照如下步骤B1-1至步骤B1-2构建窄巷模糊度约束：
步骤B1-1，将双差观测量MW组合方程，代入至预先构建的双差观测量MW组合约束，得到宽巷模糊度约束。
步骤B1-2，将预先构建的双差相位观测量消电离组合约束、同步环闭合差约束和宽巷模糊度约束，代入至双差相位观测量消电离组合方程，得到窄巷模糊度约束。
对于上述步骤B1-1至步骤B1-2，证明过程如下所示：
证明：；
推论：将公式（1）所示的双差观测量MW组合方程代入至公式（6）所示的双差观测量MW组合约束，得到宽巷模糊度约束，如下公式（8）所示：
；
其中，为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差宽巷模糊度，/>为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差宽巷模糊度，/>为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差宽巷模糊度。
证明：；
将公式（5）所示的双差相位观测量消电离组合约束、公式（7）所示的同步环闭合差约束和公式（8）所示的宽巷模糊度约束，代入至公式（3）所示的双差相位观测量消电离组合方程，可以得到双差窄巷模糊度约束，如下公式（9）所示：
；
其中，为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度，/>为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度，为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度。
证毕。
步骤B2，利用双差观测量观测方程组和窄巷模糊度约束，确定每个编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度固定解。
在一种实施方式中，与一般方法不同，本发明实施例在此引入窄巷模糊度约束。具体的，使用约束最小二乘法，对公式（4）和公式（9）进行联合求解。步骤如下步骤B2-1至步骤B2-4所示：
步骤B2-1，将窄巷模糊度约束转换为伪观测方程，并联立双差观测量观测方程组和伪观测方程，以确定目标观测方程。
其中，伪观测方程如下所示：
其中为约束的强度，/>为相位观测量噪声协方差。
将伪观测方程与前述公式（4）所示的双差观测量观测方程组合并，得到公式（10）：
；
其中，为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差相位观测量消电离组合，/>为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差相位观测量消电离组合，/>为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差相位观测量消电离组合，/>为编队卫星/>与编队卫星/>之间的星间距离的双差组合的解，/>为编队卫星/>与编队卫星/>之间的星间距离的双差组合的解，/>为编队卫星/>与编队卫星/>之间的星间距离的双差组合的解，/>为宽巷组合波长，/>为窄巷组合波长，/>为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差宽巷模糊度固定解，/>为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差宽巷模糊度固定解，/>为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差宽巷模糊度固定解，/>包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度，/>为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度，/>为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度，/>、/>、/>、/>均为噪声。
将时刻上述等式左边表示为观测量/>，右侧非噪声部分表示为，测量噪声表示为/>，其中，/>是由/>构成的噪声矩阵，对公式（10）进行简化，简化后的公式（10）也即目标观测方程：
。
步骤B2-2，在双差窄巷模糊度的概略值处对目标观测方程进行线性化展开，并针对展开后的目标观测方程使用加权最小二乘法求解改正量。
在一例中，将该式在待估参数概略值附近线性化展开，可得：
；
在一例中，通过加权最小二乘法求解改正量。上述表达式的法方程为：
;
进一步简化为：
。
步骤B2-3，根据改正量确定双差窄巷模糊度浮点解。
在一例中，对上述简化后的方程进行求解，得到:
;
其中，，是模糊度浮点解的协方差矩阵。计算得到最终的窄巷模糊度浮点解/>估计结果：
。
步骤B2-4，对双差窄巷模糊度浮点解进行固定处理，得到该编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度固定解。
在一例中，基于上述窄巷模糊度浮点解及其协方差/>，使用LAMBDA方法对窄巷模糊度进行固定，得到窄巷模糊度整数解/>。/>
LAMBDA方法本质是求解整数最小二乘的问题，即，求使得目标函数最小：
；
该方法是成熟的方法，其详细步骤可参考文献《The LAMBDA method for integerambiguity estimation: implementation aspects》，本发明实施例在此不再展开介绍。此处得到的窄巷模糊度整数解与宽巷模糊度整数解/>，形成双差模糊度整数解，用于后续计算。
与现有技术相比，本发明实施例利用了多星组网形成的几何构型闭合的约束，可以确保输出的基线系统误差闭合，从而使基线产品具有更高的一致性。
在另一种实施方式中，参见图2所示的另一种基于同步环闭合差约束的卫星编队基线处理方法的流程示意图，包括：
第一步，收集数据和观测量预处理，收集的数据包括卫星A、B、C、D的GNSS观测量数据，以及跳秒、地球自转、重力场、行星星历等辅助数据，以及GNSS星历、钟差PCV文件等，以得到与处理后的卫星A、B、C、D的零差观测量。
第二步，批处理零差观测量批处理，解绝对轨道根数、模糊度，以得到卫星A、B、C、D概略绝对轨道，浮点解模糊度。
第三步，编队内卫星两两形成基线，生成双差观测量；
第四步，批处理双差观测量，添加闭合差约束，求解双差模糊度固定解（也即双差模糊度整数解）；
第五步，添加双差模糊度整数解约束。批处理零差观测量，解绝对轨道根数、模糊度，以得到卫星A、B、C、D绝对轨道。
第六步，计算基线，以得到网平差基线。
其中，上述第五步和第六步在邵凯的论文《星载GNSS低轨卫星精密定轨性能提升方法研究》中有详细介绍，此处不再重复。
综上所述，本发明实施例提供的基于同步环闭合差约束的卫星编队基线处理方法，推导了同步环闭合差约束条件，还给出了在模糊度求解过程中考虑同步环闭合差约束的求解方法。本发明实施例利用了同步环闭合差约束，可提高双差窄巷模糊度浮点解的精度，从而提高后续双差窄巷模糊度固定的正确率，使得基线处理结果的系统误差闭合，最终提高基线处理结果的一致性。
在前述实施例的基础上，本发明实施例提供了一种基于同步环闭合差约束的卫星编队基线处理装置，参见图3所示的一种基于同步环闭合差约束的卫星编队基线处理装置的结构示意图，该装置主要包括以下部分：
双差观测量生成模块302，用于获取卫星编队内每个编队卫星的星载GNSS接收机观测量，并根据星载GNSS接收机观测量确定多个编队卫星组合对应的双差观测量；其中，编队卫星组合包括卫星编队内任意两个编队卫星；
观测方程构建模块304，用于根据双差观测量，确定每个编队卫星组合对应的双差宽巷模糊度固定解，以基于双差宽巷模糊度固定解和每个编队卫星对应的卫星概略绝对轨道数据构建双差观测量观测方程组；其中，双差观测量观测方程组包括每个编队卫星组合对应的双差观测量观测方程；
窄巷固定解确定模块306，用于基于预先构建的同步环闭合差约束和双差观测量观测方程组，确定每个编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度固定解；
基线处理模块308，用于根据双差宽巷模糊度固定解和双差窄巷模糊度固定解，对每个编队卫星组合进行基线处理，得到每个编队卫星组合对应的基线处理结果。
本发明实施例提供的基于同步环闭合差约束的卫星编队基线处理装置，利用了同步环闭合差约束，可提高双差窄巷模糊度浮点解的精度，从而提高后续双差窄巷模糊度固定解的正确率，使得基线处理结果的系统误差闭合，最终提高基线处理结果的一致性，以及提高基线处理结果的精度。
在一种实施方式中，双差观测量包括GNSS伪距相位观测量双差组合；观测方程构建模块304还用于：
对于每个编队卫星组合，根据该编队卫星组合对应的伪距相位观测量双差组合，构建双差观测量MW组合方程，并针对双差观测量MW组合方程使用最小二乘法求解双差宽巷模糊度浮点解；
对双差宽巷模糊度浮点解进行固定处理，得到该编队卫星组合对应的双差宽巷模糊度固定解。
在一种实施方式中，双差观测量包括相位观测量双差组合；观测方程构建模块304还用于：
根据相位观测量双差组合，构建双差相位观测量消电离组合方程；
对于每个编队卫星组合，将该编队卫星组合对应的双差宽巷模糊度固定解和该编队卫星组合包含的两个编队卫星对应的卫星概略绝对轨道数据，代入至双差相位观测量消电离组合方程，以得到该编队卫星组合对应的双差观测量观测方程；
基于每个编队卫星组合对应的双差观测量观测方程，构建双差观测量观测方程组。
在一种实施方式中，窄巷固定解确定模块306还用于：
基于预先构建的双差相位观测量消电离组合约束、双差观测量MW组合约束和同步环闭合差约束，构建窄巷模糊度约束；
利用双差观测量观测方程组和窄巷模糊度约束，确定每个编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度固定解。
在一种实施方式中，窄巷固定解确定模块306还用于：
将双差观测量MW组合方程，代入至预先构建的双差观测量MW组合约束，得到宽巷模糊度约束；
将预先构建的双差相位观测量消电离组合约束、同步环闭合差约束和宽巷模糊度约束，代入至双差相位观测量消电离组合方程，得到窄巷模糊度约束。
在一种实施方式中，同步环闭合差约束的表达式如下所示：
；
其中，为编队卫星/>与编队卫星/>之间的星间距离的双差组合，/>为编队卫星/>与编队卫星/>之间的星间距离的双差组合，/>为编队卫星/>与编队卫星/>之间的星间距离的双差组合，/>为向编队卫星/>、编队卫星/>、编队卫星/>发射信号的GNSS卫星；
窄巷模糊度约束的表达式如下所示：
；
其中，为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度，/>为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度，为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度。
在一种实施方式中，窄巷固定解确定模块306还用于：
将窄巷模糊度约束转换为伪观测方程，并联立双差观测量观测方程组和伪观测方程，以确定目标观测方程；
在双差窄巷模糊度的概略值处对目标观测方程进行线性化展开，并针对展开后的目标观测方程使用加权最小二乘法求解改正量；
根据改正量确定双差窄巷模糊度浮点解；
对双差窄巷模糊度浮点解进行固定处理，得到该编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度固定解。
本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
本发明实施例提供了一种电子设备，具体的，该电子设备包括处理器和存储装置；存储装置上存储有计算机程序，计算机程序在被所述处理器运行时执行如上所述实施方式的任一项所述的方法 。
图4为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图，该电子设备100包括：处理器40，存储器41，总线42和通信接口43，所述处理器40、通信接口43和存储器41通过总线42连接；处理器40用于执行存储器41中存储的可执行模块，例如计算机程序。
其中，存储器41可能包含高速随机存取存储器（RAM，Random Access Memory），也可能还包括非不稳定的存储器（non-volatilememory），例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口43（可以是有线或者无线）实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。
总线42可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
其中，存储器41用于存储程序，所述处理器40在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器40中，或者由处理器40实现。
处理器40可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器40中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器40可以是通用处理器，包括中央处理器(CentralProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器41，处理器40读取存储器41中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
本发明实施例所提供的可读存储介质的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见前述方法实施例，在此不再赘述。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于同步环闭合差约束的卫星编队基线处理方法，其特征在于，包括：
获取卫星编队内每个编队卫星的星载GNSS接收机观测量，并根据所述星载GNSS接收机观测量确定多个编队卫星组合对应的双差观测量；其中，所述编队卫星组合包括所述卫星编队内任意两个所述编队卫星；
根据所述双差观测量，确定每个所述编队卫星组合对应的双差宽巷模糊度固定解，以基于所述双差宽巷模糊度固定解和每个所述编队卫星对应的卫星概略绝对轨道数据构建双差观测量观测方程组；其中，所述双差观测量观测方程组包括每个所述编队卫星组合对应的双差观测量观测方程；
基于预先构建的同步环闭合差约束和所述双差观测量观测方程组，确定每个所述编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度固定解；
根据所述双差宽巷模糊度固定解和所述双差窄巷模糊度固定解，对每个所述编队卫星组合进行基线处理，得到每个所述编队卫星组合对应的基线处理结果。
2.根据权利要求1所述的基于同步环闭合差约束的卫星编队基线处理方法，其特征在于，所述双差观测量包括GNSS伪距相位观测量双差组合；根据所述双差观测量，确定每个所述编队卫星组合对应的双差宽巷模糊度固定解的步骤，包括：
对于每个所述编队卫星组合，根据该编队卫星组合对应的所述伪距相位观测量双差组合，构建双差观测量MW组合方程，并针对所述双差观测量MW组合方程使用最小二乘法求解双差宽巷模糊度浮点解；
对所述双差宽巷模糊度浮点解进行固定处理，得到该编队卫星组合对应的双差宽巷模糊度固定解。
3.根据权利要求2所述的基于同步环闭合差约束的卫星编队基线处理方法，其特征在于，所述双差观测量包括相位观测量双差组合；基于所述双差宽巷模糊度固定解和每个所述编队卫星对应的卫星概略绝对轨道数据构建双差观测量观测方程组的步骤，包括：
根据所述相位观测量双差组合，构建双差相位观测量消电离组合方程；
对于每个所述编队卫星组合，将该编队卫星组合对应的所述双差宽巷模糊度固定解和该编队卫星组合包含的两个所述编队卫星对应的卫星概略绝对轨道数据，代入至所述双差相位观测量消电离组合方程，以得到该编队卫星组合对应的双差观测量观测方程；
基于每个所述编队卫星组合对应的所述双差观测量观测方程，构建双差观测量观测方程组。
4.根据权利要求3所述的基于同步环闭合差约束的卫星编队基线处理方法，其特征在于，基于预先构建的同步环闭合差约束和所述双差观测量观测方程组，确定每个所述编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度固定解的步骤，包括：
基于预先构建的双差相位观测量消电离组合约束、双差观测量MW组合约束和同步环闭合差约束，构建窄巷模糊度约束；
利用所述双差观测量观测方程组和所述窄巷模糊度约束，确定每个所述编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度固定解。
5.根据权利要求4所述的基于同步环闭合差约束的卫星编队基线处理方法，其特征在于，基于预先构建的双差相位观测量消电离组合约束、双差观测量MW组合约束和同步环闭合差约束，构建窄巷模糊度约束的步骤，包括：
将所述双差观测量MW组合方程，代入至预先构建的双差观测量MW组合约束，得到宽巷模糊度约束；
将预先构建的双差相位观测量消电离组合约束、同步环闭合差约束和所述宽巷模糊度约束，代入至所述双差相位观测量消电离组合方程，得到窄巷模糊度约束。
6.根据权利要求5所述的基于同步环闭合差约束的卫星编队基线处理方法，其特征在于，所述同步环闭合差约束的表达式如下所示：
；
其中，为编队卫星/>与编队卫星/>之间的星间距离的双差组合，/>为编队卫星/>与编队卫星/>之间的星间距离的双差组合，/>为编队卫星/>与编队卫星/>之间的星间距离的双差组合，/>为向编队卫星/>、编队卫星/>、编队卫星/>发射信号的GNSS卫星；
所述窄巷模糊度约束的表达式如下所示：
；
其中，为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度，/>为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度，为包含有编队卫星/>、编队卫星/>的编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度。
7.根据权利要求4所述的基于同步环闭合差约束的卫星编队基线处理方法，其特征在于，利用所述双差观测量观测方程组和所述窄巷模糊度约束，确定每个所述编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度固定解的步骤，包括：
将所述窄巷模糊度约束转换为伪观测方程，并联立所述双差观测量观测方程组和所述伪观测方程，以确定目标观测方程；
在双差窄巷模糊度的概略值处对目标观测方程进行线性化展开，并针对展开后的所述目标观测方程使用加权最小二乘法求解改正量；
根据所述改正量确定双差窄巷模糊度浮点解；
对所述双差窄巷模糊度浮点解进行固定处理，得到该编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度固定解。
8.一种基于同步环闭合差约束的卫星编队基线处理装置，其特征在于，包括：
双差观测量生成模块，用于获取卫星编队内每个编队卫星的星载GNSS接收机观测量，并根据所述星载GNSS接收机观测量确定多个编队卫星组合对应的双差观测量；其中，所述编队卫星组合包括所述卫星编队内任意两个所述编队卫星；
观测方程构建模块，用于根据所述双差观测量，确定每个所述编队卫星组合对应的双差宽巷模糊度固定解，以基于所述双差宽巷模糊度固定解和每个所述编队卫星对应的卫星概略绝对轨道数据构建双差观测量观测方程组；其中，所述双差观测量观测方程组包括每个所述编队卫星组合对应的双差观测量观测方程；
窄巷固定解确定模块，用于基于预先构建的同步环闭合差约束和所述双差观测量观测方程组，确定每个所述编队卫星组合对应的双差窄巷模糊度固定解；
基线处理模块，用于根据所述双差宽巷模糊度固定解和所述双差窄巷模糊度固定解，对每个所述编队卫星组合进行基线处理，得到每个所述编队卫星组合对应的基线处理结果。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机可执行指令，所述处理器执行所述计算机可执行指令以实现权利要求1至7任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，计算机可执行指令促使处理器实现权利要求1至7任一项所述的方法。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103336290A (zh) * 2013-06-04 2013-10-02 重庆绿色智能技术研究院 测量编队卫星星间基线的方法及系统
CN105372691A (zh) * 2015-08-18 2016-03-02 中国人民解放军国防科学技术大学 一种模糊度固定的长基线卫星编队gnss相对定位方法
US20160077214A1 (en) * 2014-09-15 2016-03-17 Fugro N.V. Precise gnss positioning system with improved ambiguity estimation
CN110068847A (zh) * 2019-04-01 2019-07-30 和芯星通科技(北京)有限公司 一种gnss多天线接收机定位测姿的方法和装置
CN111538039A (zh) * 2020-04-10 2020-08-14 苏州市高新北斗导航平台有限公司 未知点位基准站精确坐标确定方法
CN116166680A (zh) * 2023-03-07 2023-05-26 北京铁科特种工程技术有限公司 一种铁路北斗基准站控制网自动更新维护方法和系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103336290A (zh) * 2013-06-04 2013-10-02 重庆绿色智能技术研究院 测量编队卫星星间基线的方法及系统
US20160077214A1 (en) * 2014-09-15 2016-03-17 Fugro N.V. Precise gnss positioning system with improved ambiguity estimation
CN105372691A (zh) * 2015-08-18 2016-03-02 中国人民解放军国防科学技术大学 一种模糊度固定的长基线卫星编队gnss相对定位方法
CN110068847A (zh) * 2019-04-01 2019-07-30 和芯星通科技(北京)有限公司 一种gnss多天线接收机定位测姿的方法和装置
CN111538039A (zh) * 2020-04-10 2020-08-14 苏州市高新北斗导航平台有限公司 未知点位基准站精确坐标确定方法
CN116166680A (zh) * 2023-03-07 2023-05-26 北京铁科特种工程技术有限公司 一种铁路北斗基准站控制网自动更新维护方法和系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吕浩: "GNSS 整周模糊度估计关键方法研究", 《中国博士学位论文全文数据库（电子期刊） 基础科学辑》, no. 3, pages 008 - 38 *
李鹏浩: "多模GNSS基线解算方法研究与软件实现", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库（电子期刊）基础科学辑》, no. 1, pages 008 - 295 *

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