[发明专利]一种结合综合信息的部分模糊度固定方法

说明书

本发明公开了一种结合综合信息的部分模糊度固定方法，提出了基于综合信息的部分模糊度固定算法。使用EKF得到模糊度浮点解，并对坐标等进行估计；综合循环遍历法和仰角信息，利用扩展卡尔曼滤波得到模糊度的浮点解后，在兼顾模糊度固定可靠性的同时，缩短模糊度固定时间，有效解决部分卫星信号严重被干扰时模糊度固定不可靠的问题，进一步改善定位准确性。

技术领域

本发明一种结合综合信息的部分模糊度固定方法，属于卫星导航定位技术领域。

背景技术

整周模糊度解算一直是卫星导航定位中的重点研究问题。正确得到所有模糊度的固定值能够获得最优的定位结果，但在卫星受多径或噪声干扰较大以及信号发生周跳时，在一段时间内，不能得到全部模糊度的正确固定值，未得到固定的部分反而会阻碍整体模糊度的固定，甚至出现模糊度无法固定的情况。因此，采用部分模糊度固定的方法一定程度上可以避免卫星信号受干扰时的模糊度固定成功率不高的问题。

在部分模糊度固定方法中，循环遍历搜索方法搜索了所有的可见卫星的情况，相较于其他方法更为可靠，但该方法耗时长，明显增加了模糊度固定的时长。传统基于卫星仰角信息的部分模糊固定方法循环次数少，但存在高仰角卫星未必具有较高模糊度精度的问题。因此设计一种兼顾模糊度固定时间和模糊度固定可靠性的方法十分必要。

模糊度浮点解精度是影响整周模糊度能否正确解算的关键因素之一。模糊度浮点解精度主要取决于相对定位最优估计算法和测量模型。目前，常用的相对定位最优估计算法是最小二乘法和扩展卡尔曼滤波(Extend Kalman Filter，EKF)，其中EKF滤波能够有效利用动力学模型信息提高参数估计精度，因而得到更广泛的应用。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明公开了一种结合综合信息的部分模糊度固定方法来进行模糊度固定，有效解决部分卫星信号严重被干扰时模糊度固定不可靠的问题。

本发明所采用的技术方案如下：

一种结合综合信息的部分模糊度固定方法，结合卫星高度角信息和模糊度方差信息，改进具有单一标准的部分模糊度固定方法，包括如下步骤：

第一步，使用EKF得到模糊度浮点解，并对坐标及对流层延迟误差进行估计；

第二步，采用部分遍历循环搜索的方式，采用LAMBDA算法进行搜索固定模糊度，将Ratio值作为检验标准，判断是否达到符合标准的Ratio值，若达到，此时则模糊度固定正确；若未达到符合标准的Ratio值，进行循环剔除最大方差模糊度，排除数量i≤2个模糊度精度较差的卫星，剔除模糊度中存在1-2颗精度较差的情形；

第三步，针对部分遍历循环搜索的方式未能达到模糊度固定要求的情况，采用基于仰角排序的方法，将剩余卫星的模糊度参数按照仰角进行排序分组，采用LAMBDA算法进行搜索固定模糊度，将Ratio值作为检验标准，判断是否达到符合标准的Ratio值，若达到，此时则模糊度固定正确；若未通过Ratio值检测，进行逐步排除仰角最低的卫星的模糊度，优先固定仰角较高的卫星的模糊度，直至模糊度固定或卫星数≤4颗时终止；

第四步，在模糊度固定成功后，将固定的模糊度回代入观测方程中，得到坐标值及其他待估参数的解。

所述EKF得到模糊度浮点解的具体算法如下：

1)利用EKF建立的观测方程在某一点处泰勒展开并进行线性化可以表示为：

其中，是未知量x_k的非线性函数，是x_k的改正值

由上式整理可得：

简化上式可得到：