[发明专利]一种模糊度格基规约质量评价方法

说明书

本发明公开了一种模糊度格基规约质量评价方法，包含以下步骤：首先，由GNSS观测值建立观测方程，采用平差方法估计出模糊度浮点解及其方差矩阵其次，对进行乔列斯基分解，得到上三角阵B，将模糊度整数最小二乘问题转化为格上最近向量问题；再次，对B施密特正交化，得到正交矩阵Bsupgt;*/supgt;和单位上三角矩阵U；其后，采用格基规约算法对U和Bsupgt;*/supgt;依次进行尺度规约和正交基向量长度交换；相比于现有的模糊度格基规约质量评价方法，本发明定义的指标可以顾及正交基向量长度的整体大小，并反映其排序趋势，因此可以准确地定量评价规约算法的规约质量，能够为模糊度规约算法的选取提供参考，在GNSS快速高精度定位方面具有较好的应用价值。

技术领域

本发明涉及卫星导航定位技术领域，具体是一种模糊度格基规约质量评价方法。

背景技术

GNSS高精度定位的关键是载波相位模糊度的解算，只有模糊度正确固定，载波相位观测值才能转换为毫米级精度的距离观测值，从而实现高精度的导航定位。因此，模糊度解算对于GNSS高精度数据处理至关重要。为快速准确解算整周模糊度，通常采用整数最小二乘估计准则解算整周模糊度。由于整数最小二乘等价于格上最近向量问题，为实现模糊度的快速估计，需要首先对基向量进行格基规约(简称规约)，减小模糊度的搜索空间，便于采用搜索算法进行后续整周模糊度的估计，因此模糊度的解算效率取决于规约质量的好坏。

目前衡量规约质量常采用的评价指标包括：降相关系数(Teunissen，1994)、正交缺陷度(Wang和Feng，2013)和条件数(Liu等，1999；Xu，2012)。Jazaeri等(2014)和卢立果(2015)指出上述这些指标均无法准确衡量规约质量。因此，迫切需要寻找一种新的评价方法，来准确评估规约算法的规约质量，同时也可用以选取更加高效的规约算法，实现模糊度的快速估计，满足GNSS高精度实时快速定位的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模糊度格基规约质量评价方法，以解决所述背景技术中提出的问题。

为实现所述目的，本发明提供如下技术方案：

一种模糊度格基规约质量评价方法，包含以下步骤：

A、由GNSS观测值建立观测方程，采用平差方法估计出模糊度浮点解及其方差矩阵

B、对进行乔列斯基分解，得到上三角阵B，将模糊度整数最小二乘问题转化为格上最近向量问题；

C、对B施密特正交化，得到正交矩阵B^*和单位上三角矩阵U；

D、采用格基规约算法对U和B^*依次进行尺度规约和正交基向量长度交换；

E、定义正交基长度平稳度ρ作为评价规约质量的指标，计算规约前后正交基长度平稳度ρ_前，ρ_后，判断ρ_后≤ρ_前是否成立，如果成立则表示规约成功，采用搜索算法对模糊度进行估计，否则规约失败需要重新规约。

作为本发明进一步的方案：所述步骤A中用平差方法估计出模糊度浮点解及其方差阵具体实现步骤如下：

GNSS观测方程的一般式：

E(y)＝Aa+Bb，P_yy      (1)

其中，E(·)和D(·)分别表示期望和方差符号；y代表观测值；a和b分别表示模糊度和基线分量；A和B为相应的系数矩阵；P_yy为观测值的权重。

采用经典的最小二乘平差方法可求出浮点解和方差阵