Gps三频载波相位整周模糊度逐级确定过程的检验修正方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于卫星导航领域,具体涉及GPS三频载波相位整周模糊度逐级确定过程 的检验修正方法。
【背景技术】
[0002] 差分定位(DGPS)是一种精确GPS相对定位测量方式,广泛应用于GPS高精度测量 领域。差分定位以GPS接收机的站间、星间双差分载波相位测量数据作为相对定位的输入 观测量,因此,差分定位过程的难点在于双差载波相位观测量的整周模糊度解算。
[0003] 美国目前实施的GPS现代化计划中,最重要的改造项目之一是在GPS原有的L1 1575. 42MHz、L2 1227. 60MHz载波频段基础上,增加L5载波频段,L5的频率为1176. 45MHz, LI、L2、L5三个载波对应的波长X^X2、入5分别约为19cm、24. 4cm和25. 5cm。新增的L5 频段为GPS引入了载波相位超宽巷组合,同时也为应用载波相位进行GPS相对定位测量提 供了快速、简单的整周模糊度解算方法,即在进行相对定位过程中利用无模糊度干扰的双 差测码伪距测量组合,对载波相位组合中的双差整周模糊度进行估算。
[0004] 目前国内外广泛采用的三频载波相位整周模糊度确定算法主要是逐级模糊度确 定法(CAR)。逐级模糊度确定法根据超宽巷、宽巷测量值的整周模糊度比窄巷测量值的整 周模糊度较容易解算的特点,通过对LI、L2、L5这三个载波的双差载波相位测量值进行线 形组合产生一系列波长不同的组合观测量。用4、4、4分别表示11乂2、1^5三个载波的频 率,通过线性组合得到的宽巷载波相位组合及其宽巷频率为:
[0005] 小LW12 -小Ll_ 小L2,小LW25 - ^L2_ ^L5,^LW15 - ^Ll_ ^L5
[0006] fLffl2 -fLl_fL2,fu?25 -fL2_fL5,fu?15 -fLl_fL5 「00071 其对应的裁波相份宽卷波长和宽卷等效伪距如下(式中为c光谏):
【主权项】
1. GPS三频载波相位整周模糊度逐级确定过程的检验修正方法,其特征在于步骤如 下: (1) 以GPS接收机当前历元的L1、L2、L5三频载波相位和码伪距Pu、P w P M实测数 据为原始观测量,对三频载波相位实测数据进行宽巷线性组合,得到宽巷组合观测量L"12、 Lm5,根据宽巷组合观测量Lm2、Lm5和码伪距实测数据,采用GPS三频载波相位的逐级模 糊度确定方法,解算出超宽巷组合的整周模糊度Nm2、队"25以及LI、L2、L5这三个载波上的 整周模糊度Nu、队2、队5,根据L1载波相位实测数据和Nu计算出L1频率上的载波相位伪距 r(4); (2) 根据步骤(1)解算出的三个频率整周模糊度队1、队2、队5和载波相位伪距f(4),利 用如下公式
1% 到LM12、LLN25、Lln15的估算值 ,Lln12、LM25、LM15为GPS接收 机的LI、L2、L5三频载波相位实测数据通过窄巷线性组合得到的窄巷组合观测量,式中 入LN12入LN25入LN15分力U为窄巷组合LLN12、Lln25、Lln15的波长; (3) 将步骤(2)得出的窄巷组合载波伪距估算值、£ZJV25、与窄巷组合 载波相位测量值Lm2、L_5、LM15分别进行比较,如果偏差大于GPS接收机标称的载波相位测 量偏差标准差的3倍,则步骤(1)解算出的整周模糊度Nu、队2、队5存在误差,进行步骤(4), 如果偏差小于等于GPS接收机标称的载波相位测量偏差标准差的3倍,则步骤(1)解算出 的整周模糊度Nu、队2、NJ隹确,LI、L2、L5三频整周模糊度解算成功; (4) 设定修正次数阈值,初始修正次数为0,判断当前修正次数是否超过设定的修正次 数阈值,如果未超过,则对步骤(1)中解算出的超宽巷组合的整周模糊度Nm2在设定的修正 次数内依次进行±1,±2…修正,将修正后的整周模糊度^" 12替换步骤(1)中的超宽巷组 合的整周模糊度Nm2,返回步骤(1),如果超过设定的修正次数阈值,则对停止对当前历元 测量数据的解算和修正,当前历元加1,返回步骤(1)。
2. 根据权利要求1所述的GPS三频载波相位整周模糊度逐级确定过程的检验修正方 法,其特征在于:步骤(4)所述的设定的次数为8次以上。
【专利摘要】GPS三频载波相位整周模糊度逐级确定过程的检验修正方法,其特点在于:针对目前GPS导航信号L1、L2、L5三频载波相位的逐级模糊度确定方法(CAR)中宽巷整周模糊度NLW12易受测量误差影响引起解算出错的问题,本发明提出了一种相应的检验、修正方法。在本发明方法中,由解算出的三频整周模糊度NL1、NL2、NL5反向计算出窄巷载波相位组合通过与实际测得的载波窄巷组合LLN12、LLN25、LLN15进行比较,根据偏差的大小对模糊度解算正确性进行检验并修正,本方法可以有效提高GPS三频整周模糊度解算的正确率。
【IPC分类】G01S19-44
【公开号】CN104570031
【申请号】CN201410811248
【发明人】苗赢
【申请人】北京遥测技术研究所, 航天长征火箭技术有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月23日