如图2所示。
[0058] 以L1浮点解小数为探测量，若浮点解小数落在0~0. 15和0. 85~1区间，说明 宽巷取整正确，该组双频载波相位观测值置为可用；若落在0. 35~0. 65区间，则说明出现 宽巷取整一周错误，此时将宽巷模糊度向之前取整值反向修正一周，该组双频载波相位观 测值置为可用；若落在〇. 15~0. 35和0. 65~0. 85区间，则说明L1和L2载波相位一致性 较差，该双差值不可进行修复，该组双频载波相位观测值置为不可用。
[0059] 步骤104 :使用自主完好性技术排除大于一周的宽巷整周模糊度取整错误，所排 除的双频载波相位观测值置为不可用；若已排除至剩余4组宽巷整周模糊度仍有错误，则 取步骤103中L1浮点解小数最小的4组宽巷整周模糊度，以最大伪距误差为范围，遍历搜 索4组宽巷整周模糊度的偶数倍数值，使用最小二乘搜索法得到最优的宽巷整周模糊度， 将此4组双频载波相位观测值置为可用，并计算其对应的L1和L2频点的整周模糊度固定 解。
[0060] 双差观测方程理论上只有3个自由度。若正确固定3个以上整周模糊度，其余整 周模糊度均可被计算得到，故可由正确取整固定的整周模糊度计算出全部整周模糊度。本 发明使用基于自主完好性的排除策略直接将大于一周的取整错误排除。只要保证剩余的正 确整周模糊度在3个以上，即可将错误的整周模糊度计算出来，跳过了搜索过程，提高计算 效率。
[0061] 将η组双频双差载波相位组成窄巷观测量，减小噪声，同时放大整周模糊度估计 误差：
[0066] 所对应的观测方程为：
[0067] Z = HdX+ ε (18)
[0068] 式中，Ζ是η维已经消除整周模糊度的双差窄巷载波相位；Η是ηΧ3的观测矩阵， 由接收机到卫星的差分方向余弦构成；dX为3维基线向量；ε为双差窄巷载波相位观测噪 声。消除双差相关性后，式（18)的最小>乘解遽:为：
[0070] 残差向量ω为：
[0072] 其中I为单位阵。
[0073] ω的平方和为：
[0074] SSE = ωτω = ε TS ε (21)
[0075] 验后单位权中误差邊为：
[0077] 包含了双差窄巷载波相位的观测误差信息，作为最小二乘残差检测统计检验 量。设ε中各分量服从相互独立的正态分布，均值为〇,方差为σ2。依据统计分布理论， 整周模糊度均正确时，SSE/σ2服从自由度为（η-3)的X 2分布：
[0078] SSE/ 〇 2~X 2 (η-3) (23)
[0079] 在已知测量噪声方差〇 2和误警率p FA的情况下，SSE/ 〇 2检测限值Τ可通过下式 确定：
[0081] 其中为X2分布的密度函数，通过式（24)可确定SSE/。2的检测门限Τ。 #的检测门限为
> 当? > 时，就认为存在错误的整周模糊度。根据最大似 然估计原理，如果某组编号为i的双差观测值的</足值达到最大，则认为其整周模糊度固 定错误的可能性最大，将其排除。若已排除至剩余4组宽巷整周模糊度仍有错误，则取步骤 103中L1浮点解小数最小的4组宽巷整周模糊度，以最大伪距误差为范围，遍历搜索4组宽 巷整周模糊度的偶数倍数值，使用最小二乘搜索法得到最优的宽巷整周模糊度，将此4组 双频载波相位观测值置为可用，并计算其对应的L1和L2频点的整周模糊度固定解。
[0082] 步骤105 :基于可用的双频载波相位观测值和其对应的整周模糊度固定解计算基 线，并通过基线反算所有双频载波相位观测值的整周模糊度。
[0083] 若已知基线，通过基线反算出的整周模糊度浮点解能达到直接取整的精度。将可 用的双频载波相位观测量组成窄巷观测量，并通过式（19)计算得到基线向量禮s反算出双 频载波相位观测值的理论值之为：
[0085] 直接四舍五入得到所有的双频载波相位观测值的整周模糊度：
[0087] 步骤106 :根据步骤105得到的所有双频载波相位观测值的整周模糊度，生成双频 几何一致性探测量、自主完好性探测量和基线反解一致性探测量，将三个探测量与设定的 门限进行比对，校验所固定双频载波相位观测值的整周模糊度正确性，三个探测量均正确 则整周模糊度固定成功，否则固定失败。
[0088] 在固定全部整周模糊度后，生成校验整周模糊度固定正确性判断的探测量。
[0089] 几何一致性探测量：
[0090] ?\= λ Δ φΔΝ「λ2ν Δ φ 2+λ2ν ΔΝ2 (27)
[0091] 探测门限取为该探测量理论误差的3倍，若小于门限则通过检验。
[0092] 自主完好性探测量Τ2为式（22)，探测门限为〇 τ，若小于门限则通过检验基线反解 一致性探测量：
[0094] 探测门限取为该探测量理论误差的3倍，若小于门限则通过检验。
[0095] 若各个探测量均通过检测，则固定成功，否则固定失败。若固定成功，通过式（19) 计算出最终的基线结果。整体算法流程如图3所示。
[0096] 本发明基于短基线情况下双频双差载波相位具有相同几何距离且差分残余误差 小特点，设计了一种可修复宽巷取整错误的整周模糊度固定算法。该算法使用非搜索的固 定策略，计算效率高；各个整周模糊度固定相互独立，单历元固定率和正确率高。
[0097] 以上详细说明了本发明的工作过程，但这只是为了便于理解而举的一个具体实 例，不应视为是对本发明的限制。任何所属技术领域的普通专用人员均可根据本发明的技 术方案及其实例的描述，做出各种可能的同等改变或替换，但所有这些改变或替换都应属 于本发明的权利要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种双频载波相位整周模糊度固定的方法，其特征在于，具体过程为： 步骤101 :将双差伪距和载波相位组成Mff(Melbourne-Wubbena)组合，使用MW组合取 整固定宽巷整周模糊度； 步骤102 :将Ll、L2双频载波相位观测方程与步骤101中所固定的宽巷整周模糊度联 立，得到L1频点的整周模糊度的浮点解，直接取整得到L1频点的整周模糊度固定解，通过 Ll、L2频点整周模糊度与宽巷整周模糊度的关系，计算L2整周模糊度固定解； 步骤103 :判断步骤102中计算的L1频点的浮点解的小数部分所属的区间，所述区间 为：0~0. 15和0. 85~1为正确区间，0. 15~0. 35和0. 65~0. 85为不可修复区间，0. 35~ 〇. 65为需修复区间；当L1频点的浮点解的小数部分处于正确区间时，该组双频载波相位观 测值置为可用；当处于不可修复区间，该组双频载波相位观测值置为不可用，当处于需修复 区间，将宽巷模糊度向之前取整值反向修正一周，该组双频载波相位观测值置为可用； 步骤104 :使用自主完好性技术排除大于一周的宽巷整周模糊度取整错误，所排除的 宽巷整周模糊度对应的双频载波相位观测值置为不可用；若已排除至剩余4组宽巷整周模 糊度仍有错误，则取步骤102中L1浮点解小数最小的4组所对应的宽巷整周模糊度，以最 大伪距误差为搜索范围，遍历搜索4组宽巷整周模糊度的偶数倍数值，使用最小二乘搜索 法从偶数倍数值获得最优的宽巷整周模糊度，将此4组双频载波相位观测值置为可用，并 计算其对应的L1和L2频点的整周模糊度固定解； 步骤105 :基于可用的双频载波相位观测值和其对应的整周模糊度固定解计算基线， 并通过基线反算所有双频载波相位观测值的整周模糊度； 步骤106 :根据步骤105得到的所有双频载波相位观测值的整周模糊度，生成双频几何 一致性探测量、自主完好性探测量和基线反解一致性探测量，将三个探测量与设定的门限 进行比对，校验所固定双频载波相位观测值的整周模糊度正确性，三个探测量均正确则整 周模糊度固定成功，否则固定失败。2. 根据权利要求1所述双频载波相位整周模糊度固定的方法，其特征在于，所述步骤 101中，先使用载波相位平滑双差伪距。3. 根据权利要求1所述双频载波相位整周模糊度固定的方法，其特征在于，所述步骤 104中，使用窄巷观测量进行自主玩完好性计算。
【专利摘要】本发明提供一种双频载波相位整周模糊度固定的方法，具体过程为：步骤101：将双差伪距和载波相位组成MW组合，使用MW组合取整固定宽巷整周模糊度；步骤102：计算L1频点的整周模糊度的浮点解，获取L1、L2频点的整周模糊度固定解；步骤103：判断步骤102中计算的L1频点的浮点解的小数部分所属的区间，确定双频载波相位观测值是否可用；步骤104：使用自主完好性技术排除大于一周的宽巷整周模糊度取整错误；步骤105：基于可用的双频载波相位观测值计算基线，并通过基线反算所有双频载波相位观测值的整周模糊度；步骤106：根据整周模糊度，生成三个探测量与设定的门限进行比对，确定整周模糊度是否固定成功。本发明可修复宽巷整周模糊度取整错误。
【IPC分类】G01S19/44, G01S19/42
【公开号】CN105353393
【申请号】CN201510695536
【发明人】刘硕, 张磊, 李健
【申请人】北京理工大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月22日