[发明专利]一种用于GNSS定位的模糊度快速恢复方法及系统

摘要

本发明提供一种用于GNSS定位的模糊度快速恢复方法及系统，包括获得异常事件发生前一历元的固定解阶段和异常事件发生时刻模糊度的重新初始化阶段，所述异常事件发生时刻模糊度的重新初始化包括生成正确固定模糊度及测站坐标的虚拟观测方程及其权矩阵，联合原始观测方程进行重新确定模糊度。本发明技术方案在卫星发生异常事件时，能够快速可靠重新固定模糊度，增加模糊度确定的可靠，并且实现简单方便，节约系统资源，实际应用效果好。

主权项

一种用于GNSS定位的模糊度快速恢复方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤1，获得异常事件发生前一历元的固定解，包括以下子步骤，步骤1.1，对事件发生前某一历元的观测值进行滤波解算，获得模糊度浮点解；步骤1.2，进行模糊度搜索，判断搜索后次小与最小模糊度残差二次型的比值ratio是否大于预先设定的阈值，是则认为模糊度正确固定，将模糊度当作已知值，重新解算误差方程获得测站的精确坐标，进入步骤1.3；否则返回步骤1.1取下一历元的观测值继续进行滤波解算；步骤1.3，存储当前历元正确固定的模糊度及测站精确坐标，然后利用该组正确模糊度逐历元进行定位解算以更新测站精确坐标，直至获得异常事件发生前一历元的正确模糊度值及测站的固定解坐标，进入步骤2；步骤2，异常事件发生时刻模糊度的重新初始化，包括以下子步骤，步骤2.1，标定发生异常事件的卫星号；步骤2.2，生成虚拟误差方程，将新生成的虚拟误差方程与原始的误差方程进行叠加组合，得到扩展观测方程，实现方式如下，若为静态观测，则将正常卫星正确固定的模糊度及测站精确坐标各当作一组虚拟观测值分别组成模糊度误差方程及坐标误差方程，经过叠加组合后所得扩展观测方程如下，若为动态观测，则仅将正常卫星正确固定的模糊度当作虚拟观测值组成模糊度误差方程，经过叠加组合后所得扩展观测方程如下，其中，为以米为单位的载波相位观测值与几何距离之差；B为测站坐标的系数矩阵，I为单位阵，λ为观测值的波长，a为基线向量或测站坐标的改正数，b_r为正确固定的模糊度参数向量与对应模糊度初始值之差，b_w为未知模糊度参数向量与对应模糊度初始值之差，为载波相位观测值的改正数；l_N和l_x分别为以周和米为单位的正确模糊度及测站坐标与各自初始值之差的具体数值，v_N及v_x分别为正确模糊度及测站坐标的改正数；步骤2.3，确定模糊度及坐标虚拟观测值的权矩阵P_br及P_x，并与原始观测值权矩阵进行扩展组合，得到扩展观测值权矩阵，实现方式如下，假设原始观测值的权矩阵为P_l，则静态观测模式下扩展组合后的权矩阵P为$P=\left[\begin{array}{ccc}{P}_l& 0& 0\\ 0& P_{br}& 0\\ 0& 0& P_x\end{array}\right]$动态观测模式下扩展组合后的权矩阵P为$P=\left[\begin{array}{cc}{P}_l& 0\\ 0& P_{br}\end{array}\right]$步骤2.4，基于步骤2.2和2.3所得结果，根据测站的运动状态选择对应的扩展观测方程及扩展观测值权矩阵进行标准最小二乘解算，得到模糊度浮点解及其协方差矩阵；步骤2.5，进行搜索，得到模糊度组及相应的比值ratio；若该值大于预先设定的阈值，则认为模糊度正确固定，重新初始化成功，得到恢复结果。