多普勒积分法联合电离层残差法检测与修复周跳.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110531390A(43)申请公布日2019.12.03(21)申请号201910695030.1(22)申请日2019.07.30(71)申请人湘潭大学地址411105湖南省湘潭市雨湖区西郊羊牯塘湘潭大学(72)发明人蔡成林邓明军姚志强蔡逸豪颜勤(74)专利代理机构上海精晟知识产权代理有限公司31253代理人张超宇(51)Int.Cl.G01S19/43(2010.01)G01S19/41(2010.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称多普勒积分法联合电离层残差法检测与修复周跳(57)摘要本发明公开了一种多普勒积分法联合电离层残差法检测与修复周跳，包括以下步骤：a、由接收机分别获取导航系统中两个频点的载波相位和多普勒观测值；b、利用多普勒积分法算出检测量进行初步的周跳探测，判断是否发生周跳；c、发生周跳则将原始周跳检测量修正到±4周以内；d、用电离层残差法对周跳进行探测，用载波相位的线性组合求得周跳检测量，并将检测量与门限值进行比较；若电离层残差法检测量的绝对值大于门限值，判断发生周跳，则进行步骤e；若检测量的绝对值小于门限值，判断未发生周跳；e、对周跳值进行修复。本发明的方法，能有效地利用电离层残差法的周跳探测能力强的优点，也能避免对特殊比值的周跳组合探测不出的缺陷。CN110531390ACN110531390A权利要求书1/2页1.一种多普勒积分法联合电离层残差法检测与修复周跳，其特征在于，包括以下步骤：a、由接收机分别获取导航系统中两个频点的载波相位和多普勒观测值；b、利用多普勒积分法算出检测量进行初步的周跳探测，判断检测量是否超出阈值，若超出阈值，判断发生周跳，则进行步骤c；若未超出阈值，则进行步骤d；c、将原始周跳检测量修正到±4周以内，进行步骤d；d、用电离层残差法对周跳进行探测，用载波相位的线性组合求得周跳检测量，并将检测量与门限值进行比较；若电离层残差法检测量的绝对值大于门限值，判断发生周跳，则进行步骤e；若检测量的绝对值小于门限值，判断未发生周跳；e、对周跳值进行修复。2.根据权利要求1所述的多普勒积分法联合电离层残差法检测与修复周跳，其特征在于，所述导航系统为北斗导航系统。3.根据权利要求1所述的多普勒积分法联合电离层残差法检测与修复周跳，其特征在于，具体步骤为：(I)由接收机分别获取导航系统中两个频点B1I和B2I频点的载波相位和多普勒观测值；(II)多普勒积分法检测和修复周跳：设第i历元的观测时刻为ti，则前一历元的观测时刻为ti-1，则ti时刻的多普勒观测值D与载波相位应该满足如下关系式：式中N表示整周模糊度，若在ti至ti-1期间未发生周跳，则N(ti)＝N(ti-1)；发生周跳，则N(ti)≠N(ti-1)；建立多普勒积分观测模型：N(ti)-N(ti-1)＝ΔNd式中，ΔNd表示残差，即周跳检测量；对ΔNd进行四舍五入取整若为0，则没有发生周跳；若不为0，则发生周跳；若发生周跳，则对周跳值进行修复；(III)双频电离层残差法检测和修复小周跳：对经过多普勒法修复后的载波相位，采用电离层残差法进行再次检测和修复；构建B1I和B2I频点的载波相位观测方程为：式中，表示以周为单位的载波相位观测值，r表示实际的站星距，δu表示接收机钟差，δs表示卫星钟差；A是电离层延迟改正数，λ表示载波的波长，N是整周模糊度，T是对流层误差，ε是其他误差；通过无几何关系的载波相位组合观测值，得到：式中，表示电离层残差在历元间的变化值；2CN110531390A权利要求书2/2页用载波相位的线性组合求得周跳检测量，并与门限值进行比较；若电离层残差法检测量的绝对值大于门限值，则有一个频点或两个频点上的载波相位观测量发生周跳；查出周跳值，并进行修复。4.根据权利要求3所述的多普勒积分法联合电离层残差法检测与修复周跳，其特征在于，当电离层残差跳变量的分辨率为0.07周时，选取多组[-4，4]内周跳变量的组合进行计算得到所组合对应的理论变化值构成对比数值库；所述步骤(III)中判断发生周跳后，将变化值与对比数值库进行比较，得出两个频点发生的周跳值，再进行修复，原始观测值的周跳应该等于两次周跳之和。3CN110531390A说明书1/7页多普勒积分法联合电离层残差法检测与修复周跳技术领域[0001]本发明涉及卫星导航定位技术领域，具体为一种多普勒积分法联合电离层残差法检测与修复周跳。背景技术[0002]随着精密定位水平的发展，定位产品所要求的精度越来越高。在接收机进行连续的载波相位测量过程中，由于失锁会导致整周计数发生错误，会使相位观测值比之前对比，出现一个跳跃，称为周跳。精密定位用的观测值是载波相位，因此要准确得到载波相位值，周跳