[发明专利]GNSS观测值定权方法、定位方法、装置、终端及介质

说明书

本发明公开了一种GNSS观测值定权方法、定位方法、装置、终端及介质，其中方法包括获取GNSS观测值并进行处理，得到各颗卫星所有历元的PLD和载波相位单差残差序列；用载波相位单差残差序列表征载波相位精度，根据PLD与载波相位精度间的关系构建观测值精度估计公式，进而构建基于PLD的定权函数；通过基于PLD的定权函数对GNSS观测值进行定权。PLD不受大气延迟误差和测站环境影响，仅和卫星跟踪状态相关，不存在时延现象，能有效指示周跳，可有效地弥补当前基于观测值质量评价指标的不足，对于如今可靠性和精度要求高的数据处理是非常必要和有利的。

技术领域

本发明涉及定位技术领域，尤其涉及一种基于PLD的GNSS观测值定权方法、定位方法、装置、终端及介质。

背景技术

在测量测绘、智慧农业和自动驾驶等诸多行业，目前的GNSS(全球导航卫星系统)定位精度仍不能有效满足其高精度和高可靠性定位需求。从目前高精度GNSS定位技术现状来看，GNSS容易受客观条件的影响，导致其在稳定性、可靠性、安全性、成本等方面还难以满足应用需求。例如在树荫、楼宇、玻璃幕墙和高架等遮挡或强多路径环境下，GNSS信号容易发生失锁或频繁发生周跳，定位精度和可靠性也随之下降。而GNSS观测值质量的好坏及是否有效地探测、削弱或消除异常观测值的影响，将直接决定定位结果的可靠性和准确性，因此，进行高精度定位时必须可靠地检测GNSS观测值质量并确定观测值权重。

针对上述问题，目前已有大量学者开展了相关研究。目前主要有以下几种方法：

(1)基于高度角的随机模型。该随机模型是指利用卫星高度角确定的随机模型，卫星高度角本身对观测值没有影响，但是信号传播路径上的大气延迟误差对观测值质量的影响，随高度角的升高而降低，其次，多路径误差的影响也和卫星高度角相关。

(2)基于载噪比的随机模型。该随机模型是指利用载噪比确定的随机模型对观测值的方差进行估计，该随机模型可有效地削弱多路径效应和衍射误差的影响。

(3)高度角联合载噪比随机模型。某些环境中，使用单一随机模型定位，定位精度可能不理想。因此，有学者建立了一种基于卫星高度角和载噪比的综合定权模型。

上述几种方法存在以下问题：

①空旷环境下，高度角越高观测值质量越好，但是，复杂环境下，GNSS观测值质量由于受到遮挡、反射和衍射等因素的影响，高度角与观测值质量间的正相关关系并不成立。此时，该指标无法准确地指示观测值质量。

②载噪比的输出存在一定时延，其估计平滑周期可能达到1秒；一些接收机厂家还对载噪比输出值进行了滤波处理，因此载噪比无法完全准确地反映实时的观测值质量；而且，当载噪比较低时，可能是因为高度角较低而并非发生周跳。由此可见，基于载噪比的观测值质量评估存在一定的误判。

③高度角联合载噪比随机模型利用实际卫星信号强度对基于卫星高度角的加权模型进行约束。但是，在某些情况下，高度角和载噪比均无法有效地指示观测值质量。而且，如果各个指标的权重确定不正确，也将影响定位结果的可靠性和精度。

发明内容

针对上述现有技术的不足之处，本发明提供了一种GNSS观测值定权方法、定位方法、装置、终端及介质，PLD不受大气延迟误差和测站环境影响，仅和卫星跟踪状态相关，不存在时延现象，能有效指示周跳。

第一方面，提供了一种GNSS观测值定权方法，包括：

获取GNSS观测值并进行处理，得到各颗卫星所有历元的PLD和载波相位单差残差序列；其中PLD指相位锁定指示值；

用载波相位单差残差序列计算的标准差表征载波相位精度，根据PLD与载波相位精度间的关系构建观测值精度估计公式，进而构建基于PLD的定权函数；

通过基于PLD的定权函数对GNSS观测值进行定权。