基于综合分析法的北斗高精度测量方法与流程

技术特征：

1.一种基于综合分析法的北斗高精度测量方法，是应用于由北斗导航卫星、基准站、流动站和服务器组成的监测系统中；所述基准站与流动站分别接收所述北斗导航卫星发送的卫星历元数据X并发送给服务器；其特征是，所述北斗高精度测量方法按如下步骤进行：

步骤1、对所述服务器接收到的卫星历元数据X按照时间段进行分割，获得N个子时间段的卫星历元数据，记为X＝{X₁,X₂,…,X_n,…,X_N}；X_n表示所述服务器接收的卫星历元数据X中第n个子时间段的卫星历元数据，1≤n≤N；

步骤2、对所述N个子时间段的卫星历元数据X分别采用静态相对定位方法进行计算，获得N个定位结果，记为L＝{L₁,L₂,…,L_n,…,L_N}；L_n表示所述服务器接收的第n个子时间段的卫星历元数据X_n的定位结果；

步骤3、利用综合分析法获得N个子时间段的定位准确度Q＝{Q₁,Q₂,…Q_n,…Q_N}；

步骤3.1、构建综合分析层次模型；

将所述定位结果L＝{L₁,L₂,…,L_n,…,L_N}作为所述综合分析层次模型的“对象层”，将对定位结果L产生影响的三个元素，即DOP值、大气误差、历元数量作为所述综合分析层次模型的“中间层”；将所述定位准确度Q＝{Q₁,Q₂,…Q_n,…Q_N}作为所述综合分析层次模型的“应用层”；

步骤3.2、建立三元素的模糊互补关系矩阵；

定义所述模糊互补关系矩阵为F＝(f_ij)_m×m，且F满足f_ji+f_ij＝1，i,j∈{1,…,m}，m为模糊互补关系矩阵阶数；f_ij表示第i个元素相对于第j个元素对所述“应用层”重要的隶属度，并采用“0-1”标度法进行取值；若f_ij＝0.5表示第i个元素与第j个元素相对“应用层”同样重要；0≤f_ij＜0.5表示第j个元素比第i个元素重要；0.5＜f_ij≤1表示第i个元素比第j个元素重要；

步骤3.3、建立三元素的模糊一致关系矩阵；

对所述模糊互补关系矩阵F按如下步骤转换为模糊一致关系矩阵F′：

步骤a、利用式(1)对所述模糊互补关系矩阵F按行求和，获得所述模糊互补关系矩阵F中第i行元素的和f_i′；

$f_i^{\′}=\underset{k=1}{\overset{m}{\Σ}}{f}_{ik},i=1,\mathrm{...},m---\left(1\right)$

步骤b、利用式(2)获得模糊一致关系矩阵F′中的第i行第j列元素f′_ij，从而获得所述模糊一致关系矩阵F′；

$f_{ij}^{\′}=\frac{f_i^{\′}-f_j^{\′}}{2m}+0.5---\left(2\right)$

步骤3.4、计算三元素的权重；

利用式(3)获得所述模糊一致关系矩阵F′中第i个元素的权重w_i：

$w_i=\frac{1}{m}-\frac{1}{2\mathrm{\α}}+\frac{1}{m\mathrm{\α}}\underset{k=1}{\overset{m}{\Σ}}{f}_{ik}^{\′},i=1,\mathrm{...},m---\left(3\right)$

式(3)中，α为一正数且满足α≥(m-1)/2；

步骤3.5、三元素的归一化；

步骤3.5.1、将服务器接收到的卫星历元数据的第n个子时间段的几何精度因子的平均值、大气误差的平均值、历元数量分别记为DOP_n、Δe_n、K_n；

步骤3.5.2、利用式(4)、式(5)和式(6)分别对所述“中间层”的三个元素进行归一化处理，得到第n个子时间段的几何精度因子的归一化值DOP′_n、大气误差的归一化值Δe′_n、历元数量的归一化值K′_n：

$K_n^{\′}=\frac{K_n}{K^{*}}---\left(6\right)$

式(4)、式(5)和式(6)中，DOP^*、Δe^*、K^*分别表示所述几何精度因子的最佳值、大气误差的最佳值、历元数量的最佳值；

步骤3.6、综合三元素计算出各子时段的定位准确度；

利用式(7)计算第n个子时间段的定位结果L_n的定位准确度Q_n，进而获得N个子时间段的定位准确度Q＝{Q₁,Q₂,…,Q_n,…,Q_N}；

Q_n＝[DOP′_n,Δe′_n,K′_n]·[w₁,w₂,w₃]^T (7)

步骤4、利用式(8)加权计算出整个时段的最终定位结果L^*：

$\left\{\begin{array}{c}{L}^{*}=\underset{n=1}{\overset{N}{\Σ}}\frac{Q_n}{A}\·L_n\\ A=\underset{n=1}{\overset{N}{\Σ}}{Q}_n\end{array}\right.---\left(8\right).$