一种浮点模糊度固定方法、轨道解算方法及钟差解算方法与流程

1.本技术属于无线通信领域，尤其涉及一种浮点模糊度固定方法、轨道解算方法及钟差解算方法。


背景技术：

2.模糊度固定是实现相位观测值高精度处理的关键步骤，整周模糊度的正确固定可以有效提高轨道固定及钟差解算的精度，因此如何实现模糊度的正确固定是卫星导航定位领域的研究热点。
3.现有技术在轨道固定和钟差解算中提出一种双差模糊度固定的方法，该方法通过卫星和接收机的双差处理来分别消除接收机端和卫星端初始相位偏差和硬件延迟，并根据双差模糊度和非差模糊度之间的映射关系，将模糊度固定条件约束到非差观测方程中，求得参数的固定解，从而将双差模糊度参数固定为整数。
4.但上述方法为了实现更高的模糊度固定率，需要对所有可能的双差模糊度进行排序，搜索最容易固定的独立双差模糊度。因此，双差模糊度固定方法的算法复杂，计算量较大且较为耗时，不适合用于实时轨道解算和实时钟差解算中的模糊度固定。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种浮点模糊度固定方法、轨道解算方法及钟差解算方法，能够适用于实时轨道解算和实时钟差解算中的模糊度固定，提高模糊度固定的时效性和准确性。
6.第一方面，本技术实施例提供一种浮点模糊度固定方法，方法包括：
7.获取至少一个历元的浮点模糊度，至少一个历元包括目标历元；
8.根据迭代算法对浮点模糊度进行迭代取整，得到目标历元的目标整数模糊度；
9.其中，每次迭代取整过程包括：
10.以参照未校准相位延迟upd为约束条件，对浮点模糊度进行取整，确定整数模糊度，其中，第一次迭代过程中，参照upd为预设的upd初始值或者上一目标历元迭代取整过程中所确定的upd，第n次迭代过程中，参照upd为第n-1次取整过程中所求解得到的upd，n为大于或等于2的整数；
11.根据浮点模糊度和每一次迭代得到的整数模糊度，建立upd估计方程，对upd进行计算，确定upd的求解结果；
12.对upd的求解结果进行数据检验，在数据检验通过的情况下，将upd的求解结果对应的整数模糊度作为目标历元固定后的目标整数模糊度。
13.第二方面，本技术实施例提供一种轨道解算方法，方法包括：
14.获取至少一个历元的观测数据，至少一个历元包括目标历元；
15.对观测数据进行预处理，得到宽巷浮点模糊度和窄巷滤波数据，其中，窄巷滤波数据用于对窄巷模糊度数据进行轨道滤波解算；
16.基于宽巷浮点模糊度，以及本技术实施例第一方面所提供的浮点模糊度固定方法，确定目标历元对应的目标宽巷整数模糊度和宽巷upd的求解结果；
17.根据窄巷滤波数据和宽巷整数模糊度，确定窄巷浮点模糊度；
18.基于窄巷浮点模糊度，以及本技术实施例第一方面所提供的浮点模糊度固定方法，确定目标历元对应的目标窄巷整数模糊度和窄巷upd的求解结果；
19.将宽巷浮点模糊度、目标宽巷整数模糊度、宽巷upd的求解结果、窄巷浮点模糊度、目标窄巷整数模糊度以及窄巷upd的求解结果作为约束条件，约束浮点轨道方差，确定模糊度固定的轨道解算结果。
20.第三方面，本技术实施例提供一种钟差解算方法，方法包括：
21.获取至少一个历元的观测数据，至少一个历元包括目标历元；
22.对观测数据进行预处理，得到宽巷浮点模糊度和窄巷滤波数据，其中，窄巷滤波数据用于对窄巷模糊度数据进行钟差滤波解算；
23.基于宽巷浮点模糊度，以及本技术实施例第一方面所提供的浮点模糊度固定方法，确定目标历元对应的目标宽巷整数模糊度和宽巷upd的求解结果；
24.根据窄巷滤波数据和宽巷整数模糊度，确定窄巷浮点模糊度；
25.基于窄巷浮点模糊度，以及本技术实施例第一方面所提供的浮点模糊度固定方法，确定目标历元对应的目标窄巷整数模糊度和窄巷upd的求解结果；
26.将宽巷浮点模糊度、目标宽巷整数模糊度、宽巷upd的求解结果、窄巷浮点模糊度、目标窄巷整数模糊度以及窄巷upd的求解结果作为约束条件，约束浮点钟差方差，确定模糊度固定的钟差解算结果。
27.第四方面，本技术实施例提供一种浮点模糊度固定装置，装置包括：
28.获取单元，用于获取至少一个历元的浮点模糊度，至少一个历元包括目标历元；
29.处理单元，用于根据迭代算法对浮点模糊度进行迭代取整，得到目标历元的目标整数模糊度；
30.其中，每次迭代取整过程包括：
31.以参照未校准相位延迟upd为约束条件，对浮点模糊度进行取整，确定整数模糊度，其中，第一次迭代过程中，参照upd为预设的upd初始值或者上一目标历元迭代取整过程中所确定的upd，第n次迭代过程中，参照upd为第n-1次迭代取整过程中所求解得到的upd，n为大于或等于2的整数；
32.根据浮点模糊度和每一次迭代得到的整数模糊度，建立upd估计方程，对upd进行计算，确定upd的求解结果；
33.对upd的求解结果进行数据检验，在数据检验通过的情况下，将upd的求解结果对应的整数模糊度作为目标历元固定后的目标整数模糊度。
34.第五方面，本技术实施例提供一种轨道解算装置，装置包括：
35.获取单元，用于获取至少一个历元的观测数据，至少一个历元包括目标历元；
36.提取单元，用于对观测数据进行预处理，得到宽巷浮点模糊度和窄巷滤波数据，其中，窄巷滤波数据用于对窄巷模糊度数据进行轨道滤波解算；
37.第一处理单元，用于基于宽巷浮点模糊度，以及本技术实施例第一方面所提供的浮点模糊度固定方法，确定目标历元对应的目标宽巷整数模糊度和宽巷upd的求解结果；
38.确定单元，用于根据窄巷滤波数据和宽巷整数模糊度，确定窄巷浮点模糊度；
39.第二处理单元，用于基于窄巷浮点模糊度，以及本技术实施例第一方面所提供的浮点模糊度固定方法，确定目标历元对应的目标窄巷整数模糊度和窄巷upd的求解结果；
40.解算单元，用于将宽巷浮点模糊度、目标宽巷整数模糊度、宽巷upd的求解结果、窄巷浮点模糊度、目标窄巷整数模糊度以及窄巷upd的求解结果作为约束条件，约束浮点轨道方差，确定模糊度固定的轨道解算结果。
41.第六方面，本技术实施例提供一种钟差解算装置，装置包括：
42.获取单元，用于获取至少一个历元的观测数据，至少一个历元包括目标历元；
43.提取单元，用于对观测数据进行预处理，得到宽巷浮点模糊度和窄巷滤波数据，其中，窄巷滤波数据用于对窄巷模糊度数据进行钟差滤波解算；
44.第一处理单元，用于基于宽巷浮点模糊度，以及本技术实施例第一方面所提供的浮点模糊度固定方法，确定目标历元对应的目标宽巷整数模糊度和宽巷upd的求解结果；
45.确定单元，用于根据窄巷滤波数据和宽巷整数模糊度，确定窄巷浮点模糊度；
46.第二处理单元，用于基于窄巷浮点模糊度，以及本技术实施例第一方面所提供的浮点模糊度固定方法，确定目标历元对应的目标窄巷整数模糊度和窄巷upd的求解结果；
47.解算单元，用于将宽巷浮点模糊度、目标宽巷整数模糊度、宽巷upd的求解结果、窄巷浮点模糊度、目标窄巷整数模糊度以及窄巷upd的求解结果作为约束条件，约束浮点钟差方差，确定模糊度固定的钟差解算结果。
48.第七方面，本技术实施例提供一种电子设备，设备包括：
49.处理器，以及存储有计算机程序指令的存储器；处理器读取并执行计算机程序指令，以实现如本技术实施例第一方面所提供的浮点模糊度固定方法、第二方面所提供的轨道解算方法以及第三方面所提供的钟差解算方法。
50.第八方面，本技术实施例提供一种计算机存储介质，计算机存储介质上存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器执行时实现如本技术实施例第一方面所提供的浮点模糊度固定方法、第二方面所提供的轨道解算方法以及第三方面所提供的钟差解算方法。
51.本技术实施例提供的浮点模糊度固定方法、轨道解算方法及钟差解算方法，首先，获取至少一个历元的浮点模糊度，至少一个历元包括目标历元，然后，根据迭代算法对浮点模糊度进行迭代取整，得到目标历元的目标整数模糊度。在对浮点模糊度进行迭代取整的过程中，建立upd估计方程，确定upd的求解结果，并以此作为约束条件，对浮点模糊度进行取整，确定整数模糊度。相比于现有技术，本技术通过上述迭代算法，实现了对浮点模糊度的实时固定，提高了浮点模糊度固定的时效性与准确性。同时，由于上述迭代算法所针对的模糊度数据，是以目标历元为计算单元的至少一个历元的浮点模糊度，因此相比于现有技术，本技术还可以减少计算量和计算时间。
附图说明
52.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
53.图1为本技术实施例提供的一种浮点模糊度固定方法的流程示意图；
54.图2为本技术实施例提供的另一浮点模糊度固定方法的流程示意图；
55.图3为本技术实施例提供的一种轨道解算方法的流程示意图；
56.图4为本技术实施例提供的一种轨道解算装置的结构示意图；
57.图5为本技术实施例提供的一种钟差解算方法的流程示意图；
58.图6为本技术实施例提供的一种钟差解算装置的结构示意图；
59.图7为本技术实施例提供的一种浮点模糊度固定装置的结构示意图；
60.图8为本技术实施例提供的另一轨道解算装置的结构示意图；
61.图9为本技术实施例提供的另一钟差解算装置的结构示意图；
62.图10为本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
63.下面将详细描述本技术的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本技术进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本技术，而不是限定本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本技术的示例来提供对本技术更好的理解。
64.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
65.对浮点模糊度进行正确固定是对卫星观测数据进行高精度定位的关键步骤，浮点模糊度的正确固定可以有效的提高轨道固定、钟差解算的精度，是目前卫星导航定位领域的研究热点。
66.在浮点模糊度固定解算中，传统的非差浮点模糊度采用实数解，但这种方式存在诸多弊端。首先，低精度的伪距不能有效约束相位观测值，对模糊度进行固定所确定的模糊度估计值很难在短时间内收敛；其次，缓慢的卫星空间几何变化导致浮点模糊度参数与位置参数之间强相关性，短时间内无法将二者准确分离，而未被分离的位置参数将会对浮点模糊度固定解算产生误差影响，因此，非差浮点模糊度解的定位精度不高，需要较长的收敛时间。
67.由于直接解算的非差观测值的浮点模糊度参数中包含了卫星端和接收机端的初始相位偏差以及信号硬件延迟，不再具有整数特性。轨道解算和钟差解算一般采用非差方法进行，非差方法需要估计大量的浮点模糊度参数，并且浮点模糊度参数是以实数进行估计的，然后浮点模糊度参数具有整数特性，因此，将浮点模糊度参数正确固定为对应的整数模糊度可以提高实时轨道固定和钟差估计精度。
68.现有技术中，在实时轨道固定和钟差估计中提出一种双差模糊度固定的方法，该
方法通过卫星间和接收机间的双差处理来分别消除接收机端和卫星端初始相位偏差和硬件延迟，以固定双差模糊度参数。通过双差模糊度和非差模糊度的映射关系，将模糊度固定条件约束到非差观测方程中，从而求得参数的固定解。
69.在上述方法中，根据双差模糊度和非差模糊度的映射关系，整数模糊度的解算是以对未校准相位延迟upd(uncalibrated phase delay)进行估计为前提的，upd估计采用事后分段批处理和预报的方法进行，其中宽巷upd一天估计一个数值，窄巷upd一个弧段估计一个数值。
70.为了实现更高的模糊度固定率，上述双差模糊度固定方法需要对所有可能的双差模糊度进行排序，搜索最容易固定的独立双差模糊度。因此，双差模糊度固定方法的算法复杂，计算量较大且较为耗时，不适合用于实时轨道固定和实时钟差解算中的模糊度固定。
71.基于此，本技术实施例提供一种浮点模糊度固定方法、轨道解算方法及钟差解算方法，根据迭代算法针对目标历元下的浮点模糊度进行迭代取整，实现了对浮点模糊度的实时固定，提高了浮点模糊度固定的时效性和准确性。同时，由于针对目标历元的浮点模糊度进行固定，减少了在浮点模糊度固定过程中的计算量，节约了计算时间和计算成本。
72.如图1所示，本技术实施例提供一种浮点模糊度固定方法，方法包括：
73.s101，获取至少一个历元的浮点模糊度，其中，至少一个历元包括目标历元。
74.在一些实施例中，每一历元均有其对应的接收机，每一接收机用于接收预设固定频率下的至少一个卫星的数据，由多个历元对应的多个接收机所接收的数据形成观测数据，浮点模糊度是基于上述观测数据确定的。
75.在一些实施例中，浮点模糊度固定方法可以适用于宽巷浮点模糊度和/或窄巷浮点模糊度。
76.需要说明的是，宽巷浮点模糊度是根据观测数据的平滑结果来确定的；而窄巷浮点模糊度是对模糊度数据进行轨道解算或钟差解算来确定的，具体的，先将观测数据通过轨道滤波或钟差滤波进行滤波解算，然后结合上述宽巷浮点模糊度固定后的宽巷整数模糊度，确定窄巷浮点模糊度。
77.另外，在本技术实施例提供的浮点模糊度固定方法中，浮点模糊度的固定值解算是以对upd进行估计为前提的，而在本发明实施例提供的upd实时估计中，相比于现有技术中的分段批处理upd估计方法，目标历元中可用于upd估计的观测数据量较少，而由于观测数据的不足，观测数据的波动对upd的稳定性会有很大影响，因此，本技术实施例中采用包括目标历元的至少一个历元的观测数据对upd进行实时估计，进一步提高了浮点模糊度固定的准确性。
78.s102，根据迭代算法对浮点模糊度进行迭代取整，得到目标历元的目标整数模糊度；
79.其中，迭代取整过程包括：
80.以参照未校准相位延迟upd为约束条件，对浮点模糊度进行取整，确定整数模糊度，其中，第一次迭代过程中，参照upd为预设的upd初始值或者上一目标历元迭代取整过程中所确定的upd，第n次迭代过程中，参照upd为第n-1次取整过程中所求解得到的upd，n为大于或等于2的整数；
81.根据浮点模糊度和每一次迭代得到的整数模糊度，建立upd估计方程，对upd进行
计算，确定upd的求解结果；
82.对upd的求解结果进行数据检验，在数据检验通过的情况下，将upd的求解结果对应的整数模糊度作为目标历元固定后的目标整数模糊度。
83.本技术实施例提供的浮点模糊度固定方法、轨道解算方法及钟差解算方法，首先，获取至少一个历元的浮点模糊度，至少一个历元包括目标历元，然后，根据迭代算法对浮点模糊度进行迭代取整，得到目标历元的目标整数模糊度。在对浮点模糊度进行迭代取整的过程中，建立upd估计方程，确定upd的求解结果，并以此作为约束条件，对浮点模糊度进行取整，确定整数模糊度。相比于现有技术，本技术通过上述迭代算法，实现了对浮点模糊度的实时固定，提高了浮点模糊度固定的时效性与准确性。同时，由于上述迭代算法所针对的模糊度数据，是以目标历元为计算单元的至少一个历元的浮点模糊度，因此相比于现有技术，本技术还可以减少计算量和计算时间。
84.进一步的，本技术实施例提供的浮点模糊度固定方法，虽然采用了至少一个历元的观测数据对upd进行实时估计，但至少一个历元的观测数据是为了弥补单历元观测数据的数据量不足的问题，因此其依然是将每一单历元作为一个计算单元，对其进行upd实时估计。相比于现有技术中的分段批处理upd估计方法，提高了upd估计的时效性，同时避免了如果某颗卫星upd未能及时解算出，将导致由多个历元组成的整个弧段卫星信号所对应的upd解算值缺失，进而无法对该卫星的浮点模糊度进行固定的问题。
85.在一些实施例中，对upd的求解结果进行数据检验，在数据检验通过的情况下，将整数模糊度作为目标历元固定后的目标整数模糊度，可以包括：
86.根据浮点模糊度、整数模糊度对upd的求解结果进行残差检验，确定残差值；
87.根据本次迭代和上一次迭代得到的upd的求解结果确定迭代差值；
88.在残差值小于预设残差阈值，以及迭代差值小于预设迭代差值阈值的情况下，确定本次迭代得到的upd的求解结果为目标历元的upd的求解结果，并将本次迭代得到的整数模糊度作为目标历元固定后的目标整数模糊度。
89.具体的，在对浮点模糊度进行迭代取整的过程中，需要对每一次迭代计算得到的upd的求解结果进行数据检验，在数据检验通过的情况下停止迭代，否则继续下一次迭代计算，直到得到通过数据检验的upd求解结果。
90.其中，upd求解结果的数据检验至少可以根据以下两个方面来判断是否通过：第一方面，根据由观测数据中获取的浮点模糊度数据，以及当前迭代计算得到的整数模糊度，对upd的求解结果进行残差检验，确定残差值；第二方面，根据当前迭代计算得到的upd和上一次迭代计算得到的upd，确定迭代差值。在上述残差值和迭代差值均满足预设要求，即残差值小于预设残差阈值以及迭代差值小于预设迭代差值阈值的情况下，确定当前迭代计算得到upd的求解结果通过数据检验。
91.本发明实施例提供的浮点模糊度固定方法，以对upd求解结果的数据检验结果为依据，确定迭代算法是否停止。在每一次的迭代计算中，通过上述数据检验来提高upd求解结果的准确性，进一步由于upd求解结果是整数模糊度的确定前提，因此提高了浮点模糊度固定的准确性。
92.在一些实施例中，在获取至少一个历元的浮点模糊度之前，方法还可以包括：
93.对至少一个历元的模糊度数据进行数据筛选，滤除模糊度数据中方差大于预设方
差阈值的数据，确定浮点模糊度。
94.具体的，模糊度数据是由至少一个历元所对应的接收机接收到的观测数据确定的，而由于环境因素的影响往往会导致模糊度数据出现误差，因此需要对模糊度数据进行筛选，具体的，可以根据方差信息、高度角信息及其他辅助信息，将大于预设误差阈值的数据剔除掉，以保证从模糊度数据中提取的浮点模糊度不受误差影响，提高浮点模糊度固定的准确性。
95.在一些实施例中，upd的求解结果可以包括卫星upd和接收机upd，
96.其中，卫星upd根据至少一个历元中的至少两个历元的浮点模糊度进行求取，至少两个历元中包括目标历元，接收机upd根据目标历元的浮点模糊度进行求取。
97.在浮点模糊度的固定方法中，由于卫星upd的波动较小、接收机upd的波动较大，因此，在至少两个历元的观测数据中，不同历元的卫星upd可以是同一参数，即目标历元的卫星upd可以由至少两个历元数据来确定，其中至少两个历元包括目标历元；不同历元的接收机upd为不同参数，即目标历元的接收机upd由目标历元数据来确定。
98.下面结合附图，对上述实施例的浮点模糊度固定方法进行详细描述。
99.如图2所示，本技术实施例提供另一浮点模糊度固定方法，该方法对于宽巷浮点模糊度和窄巷浮点模糊度均适用。
100.s201，获取至少一个历元的模糊度数据，并对上述模糊度数据进行数据筛选，确定至少一个历元的浮点模糊度。
101.s202，基于参照卫星upd和参照接收机upd对浮点模糊度进行迭代取整，确定整数模糊度。
102.具体的，在第一次迭代过程中，参照卫星upd和参照接收机upd为预设的upd初始值或者上一目标历元迭代取整过程中所确定的upd；第n次迭代过程中，参照卫星upd和参照接收机upd为第n-1次迭代取整过程中所求解得到的卫星upd和接收机upd，n为大于或等于2的整数。
103.需要说明的是，对浮点模糊度的固定原理可以由以下多个公式说明。
104.如公式1所示，模糊度数据可以由宽巷浮点模糊度和窄巷浮点模糊度线性组合表示：
[0105][0106]
其中，f1和f2表示载波观测量相应频点的频率，表示浮点无电离层模糊度，λ
lc
表示无电离层组合波长。表示窄巷浮点模糊度，λ
nl
表示窄巷波长。表示宽巷浮点模糊度，λ
wl
表示宽巷波长。在实时upd估计算法中，宽巷浮点模糊度是根据对观测数据进行组合观测和平滑计算后确定，窄巷浮点模糊度来源于轨道解算或钟差解算浮点模糊度。
[0107]
其中，对观测数据的组合观测方法可以是mw(melbourne、wubbena)组合观测法，本发明对此不作限定。
[0108]
在浮点模糊度为宽巷浮点模糊度时，宽巷浮点模糊度、宽巷整数模糊度、宽巷接收机upd和宽巷卫星upd之间的关系，如公式2所示：
[0109]
[0110]
其中，n
wl
表示整数宽巷模糊度，d
r,wl
表示接收机宽巷upd，表示卫星宽巷upd。
[0111]
当固定宽巷模糊度后，基于公式1，窄巷浮点模糊度可以由公式3得到：
[0112][0113]
因此，基于上述公式3可知，窄巷浮点模糊度的获取前提是先确定宽巷整数模糊度，然后结合对窄巷浮点模糊度的钟差滤波或轨道滤波结果，通过上述公式3确定窄巷浮点模糊度。
[0114]
同理于公式2，在浮点模糊度为窄巷浮点模糊度时，宽巷浮点模糊度、宽巷整数模糊度、宽巷接收机upd和宽巷卫星upd之间的关系可以由公
[0115]
式4得到：
[0116][0117]
公式4中，n
nl
表示整数窄巷模糊度，d
r,nl
表示接收机窄巷upd，表示卫星窄巷upd。
[0118]
s203，根据s202中确定的整数模糊度和浮点模糊度，建立卫星upd和接收机upd求解方程，确定upd的求解结果。
[0119]
具体的，在浮点模糊度为宽巷浮点模糊度的情况下，所建立的upd求解方程如上述公式2所示，在浮点模糊度为窄巷浮点模糊度的情况下，所建立的upd求解方程如上述公式3所示。
[0120]
s204，判断upd的求解结果是否通过数据检验，在数据检验通过的情况下执行s205，否则，将未通过数据检验的upd求解结果作为参照卫星upd和参照接收机upd，返回s202再次进行迭代计算。
[0121]
具体的，upd求解结果的数据检验至少可以由以下两个方面来判断是否通过：第一方面，根据浮点模糊度数据，以及当前迭代计算得到的整数模糊度，对upd的求解结果进行残差检验，确定残差值；第二方面，根据当前迭代计算得到的upd和上一次迭代计算得到的upd，确定迭代差值。在上述残差值和迭代差值均满足预设要求，即残差值小于预设残差阈值以及迭代差值小于预设迭代差值阈值的情况下，确定当前迭代计算得到upd的求解结果的数据检验通过。
[0122]
s205，将通过数据检验的upd的求解结果，确定为目标upd，同时，将与上述目标upd对应的整数模糊度作为目标历元固定后的目标整数模糊度。
[0123]
本发明实施例提供的浮点模糊度固定方法中，整数模糊度的确定是以对upd进行估计为前提的，而upd的估计算法相比于现有技术中的分段批处理upd估计方法，通过建立upd估计方程对upd进行多次迭代计算，实现upd的实时估计，提高了upd估计的时效性，同时避免了如果某颗卫星upd未能及时解算出，将导致由多个历元组成的整个弧段卫星信号所对应的upd解算值缺失，进而无法对该卫星的浮点模糊度进行固定的问题。
[0124]
进一步地，在根据迭代算法确定目标upd的情况下，进而确定目标整数模糊度，即上述迭代算法也实现了对浮点模糊度的实时固定，提高了浮点模糊度固定的时效性与准确性。同时，由于上述迭代算法所针对的模糊度数据，是以目标历元为计算单元的至少一个历元的浮点模糊度，因此相比于现有技术，本技术还可以减少计算量和计算时间。
[0125]
在确定目标整数模糊度后，可以使用目标整数模糊度和相应的upd产品来约束浮点钟差方程和浮点轨道方程，以确定模糊度固定的钟差解算结果和轨道解算结果。
[0126]
下面结合附图，分别对上述钟差解算结果和轨道解算结果的确定过程，进行详细描述。
[0127]
如图3所示，本技术实施例提供一种轨道解算方法，包括以下步骤：
[0128]
s301，获取至少一个历元的观测数据，至少一个历元包括目标历元。
[0129]
在一些实施例中，实时upd估计的过程相比于传统分段批处理upd估计来说，最大的区别在于单历元中可用于upd估计的观测量大大减少，而由于观测量的减少，观测量的波动对upd的稳定性会有很大影响。因此，本技术实施例中采用多历元拼接观测数据对upd进行实时估计，即获取的浮点模糊度数据可以是至少一个历元的数据，以增加数据观测量。
[0130]
在一些实施例中，每一历元均有其对应的接收机，每一接收机用于接收预设固定频率下的至少一个卫星的数据，由多个历元对应的多个接收机所接收的数据形成观测数据。
[0131]
s302，对观测数据进行预处理，得到宽巷浮点模糊度和窄巷滤波数据，其中，窄巷滤波数据用于对窄巷模糊度数据进行轨道滤波解算。
[0132]
需要说明的是，宽巷浮点模糊度来源于观测数据的平滑结果，即可以从观测数据中直接提取；而窄巷浮点模糊度来源于轨道解算或钟差解算浮点模糊度，即先将观测数据通过轨道滤波或钟差滤波进行滤波解算，然后结合宽巷浮点模糊度固定后的宽巷整数模糊度，确定窄巷浮点模糊度，因此从观测数据中直接提取的是用于轨道滤波或钟差滤波的窄巷滤波数据。
[0133]
s303，基于宽巷浮点模糊度，以及如本技术实施例提供的浮点模糊度固定方法，确定目标历元对应的目标宽巷整数模糊度和宽巷upd的求解结果。
[0134]
在一些实施例中，宽巷upd包括与至少一个历元中每个历元均对应的一个宽巷卫星upd，和分别与至少一个历元中的每个历元一一对应的至少一个宽巷接收机upd。
[0135]
s304，根据窄巷滤波数据和宽巷整数模糊度，确定窄巷浮点模糊度。
[0136]
其中，窄巷浮点模糊度的计算原理，可由上述公式3说明。
[0137]
s305，基于窄巷浮点模糊度，以及如本技术实施例提供的浮点模糊度固定方法，确定目标历元对应的目标窄巷整数模糊度和窄巷upd的求解结果。
[0138]
在一些实施例中，窄巷upd的求解结果包括与至少一个历元均对应的窄巷卫星upd，和分别与至少一个历元中的每个历元对应的窄巷接收机upd。
[0139]
s306，将宽巷浮点模糊度、目标宽巷整数模糊度、宽巷upd的求解结果、窄巷浮点模糊度、目标窄巷整数模糊度以及窄巷upd的求解结果作为约束条件，约束浮点轨道方差，确定模糊度固定的轨道解算结果。
[0140]
为了便于理解，结合具体实施装置，对上述轨道解算方法进行详细说明。
[0141]
如图4所示，本技术实施例提供一种轨道解算装置，包括数据预处理模块401、宽巷upd估计模块402、窄巷upd估计模块403、钟差滤波模块404、钟差upd模块405。
[0142]
步骤a，数据预处理模块401接收卫星发送的观测数据，并从中提取宽巷浮点模糊度数据和窄巷滤波数据。
[0143]
步骤b，宽巷upd估计模块402接收由数据预处理模块401发送的宽巷浮点模糊度数
据，并根据本技术实施例提供的浮点模糊度固定方法，确定宽巷整数模糊度、宽巷接收机upd和宽巷卫星upd。
[0144]
步骤c，钟差滤波模块404接收由数据预处理模块401发送的窄巷滤波数据，和宽巷upd估计模块402经由窄巷upd估计模块403发送的宽巷整数模糊度，并根据上述窄巷滤波数据和宽巷整数模糊度确定窄巷浮点模糊度。
[0145]
步骤d，窄巷upd模块403接收由钟差滤波模块404发送的窄巷浮点模糊度，并根据本技术实施例提供的浮点模糊度固定方法，确定窄巷整数模糊度、窄巷接收机upd和窄巷卫星upd。
[0146]
步骤e，钟差滤波模块404将宽巷整数模糊度、宽巷接收机upd、宽巷卫星upd、窄巷整数模糊度、窄巷接收机upd和窄巷卫星upd作为约束条件，约束浮点轨道方差，确定模糊度固定的轨道解算结果。
[0147]
上述upd解算结果，可发送至钟差upd模块405，以用于其他定位算法。
[0148]
基于上述相同发明构思，本技术实施例提供过一种钟差解算方法。
[0149]
如图5所示，本技术实施例提供一种钟差解算方法，包括以下步骤：
[0150]
s501，获取至少一个历元的观测数据，至少一个历元包括目标历元。
[0151]
s502，对观测数据进行预处理，得到宽巷浮点模糊度和窄巷滤波数据，其中，窄巷滤波数据用于对窄巷模糊度数据进行钟差滤波解算。
[0152]
s503，基于宽巷浮点模糊度，以及如本技术实施例提供的浮点模糊度固定方法，确定目标历元对应的目标宽巷整数模糊度和宽巷upd的求解结果。
[0153]
s504，根据窄巷滤波数据和宽巷整数模糊度，确定窄巷浮点模糊度。
[0154]
s505，基于窄巷浮点模糊度，以及如本技术实施例提供的浮点模糊度固定方法，确定目标历元对应目标窄巷整数模糊度和窄巷upd的求解结果。
[0155]
s506，将宽巷浮点模糊度、目标宽巷整数模糊度、宽巷upd的求解结果、窄巷浮点模糊度、目标窄巷整数模糊度以及窄巷upd的求解结果作为约束条件，约束浮点钟差方差，确定模糊度固定的钟差解算结果。
[0156]
需要说明的是，宽巷upd的求解结果包括宽巷接收机upd和宽巷卫星upd，窄巷upd的求解结果包括窄巷接收机upd和窄巷卫星upd，其中宽巷卫星upd的求解结果和窄巷卫星upd的求解结果可以单独输出至其他需求模块，例如用于精密单点定位模块。
[0157]
基于与轨道解算装置相同发明构思，如图6所示，本技术实施例提供一种钟差解算装置，包括数据预处理模块601、宽巷upd估计模块602、窄巷upd估计模块603、钟差滤波模块604和钟差upd模块605。
[0158]
上述钟差解算装置与图5所示的轨道解算装置的具体实施过程一致，本技术对此不再赘述。但需要说明的是，钟差upd模块605用于接收由钟差滤波模块604确定的目标宽巷卫星upd和目标窄巷卫星upd，以输出至其他需求模块，例如用于精密单点定位的定位模块。
[0159]
本技术实施例提供的轨道解算方法及钟差解算方法，由于采用本发明实施例提供的浮点模糊度固定方法，实时确定宽巷整数模糊度和窄巷整数模糊度，提高了浮点模糊度固定的时效性与精度度，进而提高了实时轨道和钟差解算精度。相比于传统的双差模糊度固定技术，运行效率更高，同时，upd估计装置直接嵌套于轨道和钟差解算装置中，节约了计算资源。
[0160]
基于本技术实施例提供的浮点模糊度固定方法相同发明构思，本技术实施例还提供一种浮点模糊度固定装置。
[0161]
如图7所示，本技术实施例还提供一种浮点模糊度固定装置，装置包括：
[0162]
获取单元701，用于获取至少一个历元的浮点模糊度，至少一个历元包括目标历元；
[0163]
处理单元702，用于根据迭代算法对浮点模糊度进行迭代取整，得到目标历元的目标整数模糊度；
[0164]
其中，每次迭代取整过程包括：
[0165]
以参照未校准相位延迟upd为约束条件，对浮点模糊度进行取整，确定整数模糊度，其中，第一次迭代过程中，参照upd为预设的upd初始值或者上一目标历元迭代取整过程中所确定的upd，第n次迭代过程中，参照upd为第n-1次迭代取整过程中所求解得到的upd，n为大于或等于2的整数；
[0166]
根据浮点模糊度和每一次迭代得到的整数模糊度，建立upd估计方程，对upd进行计算，确定upd的求解结果；
[0167]
对upd的求解结果进行数据检验，在数据检验通过的情况下，将upd的求解结果对应的整数模糊度作为目标历元固定后的目标整数模糊度。
[0168]
基于本技术实施例提供的轨道解算方法相同发明构思，本技术实施例还提供另一轨道解算装置。
[0169]
在一些实施例中，装置还可以包括：
[0170]
筛选单元，用于对至少一个历元的模糊度数据进行数据筛选，滤除模糊度数据中方差大于预设方差阈值的数据，确定浮点模糊度。
[0171]
在一些实施例中，处理单元702可以具体用于：
[0172]
根据浮点模糊度、整数模糊度对upd的求解结果进行残差检验，确定残差值；
[0173]
根据本次迭代和上一次迭代得到的upd的求解结果确定迭代差值；
[0174]
在残差值小于预设残差阈值，以及迭代差值小于预设迭代差值阈值的情况下，确定本次迭代得到的upd的求解结果为目标历元的upd的求解结果，并将本次迭代得到的整数模糊度作为目标历元固定后的目标整数模糊度。
[0175]
在一些实施例中，浮点模糊度包括宽巷浮点模糊度和/或窄巷浮点模糊度。
[0176]
在一些实施例中，upd的求解结果包括卫星upd和接收机upd，
[0177]
其中，卫星upd根据至少一个历元中的至少两个历元的浮点模糊度进行求取，至少两个历元中包括目标历元，接收机upd根据目标历元的浮点模糊度进行求取。
[0178]
如图8所示，本技术实施例提供另一轨道解算装置，装置包括：
[0179]
获取单元801，用于获取至少一个历元的观测数据，至少一个历元包括目标历元；
[0180]
提取单元802，用于对观测数据进行预处理，得到宽巷浮点模糊度和窄巷滤波数据，其中，窄巷滤波数据用于对窄巷模糊度数据进行轨道滤波解算；
[0181]
第一处理单元803，用于基于宽巷浮点模糊度，以及本技术实施例第一方面所提供的浮点模糊度固定方法，确定目标历元对应的目标宽巷整数模糊度和宽巷upd的求解结果；
[0182]
确定单元804，用于根据窄巷滤波数据和宽巷整数模糊度，确定窄巷浮点模糊度；
[0183]
第二处理单元805，用于基于窄巷浮点模糊度，以及本技术实施例第一方面所提供
的浮点模糊度固定方法，确定目标历元对应的目标窄巷整数模糊度和窄巷upd的求解结果；
[0184]
解算单元806，用于将宽巷浮点模糊度、目标宽巷整数模糊度、宽巷upd的求解结果、窄巷浮点模糊度、目标窄巷整数模糊度以及窄巷upd的求解结果作为约束条件，约束浮点轨道方差，确定模糊度固定的轨道解算结果。
[0185]
基于本技术实施例提供的钟差解算方法相同发明构思，本技术实施例还提供另一钟差解算装置。
[0186]
如图9所示，本技术实施例还提供另一钟差解算装置，装置包括：
[0187]
获取单元901，用于获取至少一个历元的观测数据，至少一个历元包括目标历元；
[0188]
提取单元902，用于对观测数据进行预处理，得到宽巷浮点模糊度和窄巷滤波数据，其中，窄巷滤波数据用于对窄巷模糊度数据进行钟差滤波解算；
[0189]
第一处理单元903，用于基于宽巷浮点模糊度，以及本技术实施例第一方面所提供的浮点模糊度固定方法，确定目标历元对应的目标宽巷整数模糊度和宽巷upd的求解结果；
[0190]
确定单元904，用于根据窄巷滤波数据和宽巷整数模糊度，确定窄巷浮点模糊度；
[0191]
第二处理单元905，用于基于窄巷浮点模糊度，以及本技术实施例第一方面所提供的浮点模糊度固定方法，确定目标历元对应的目标窄巷整数模糊度和窄巷upd的求解结果；
[0192]
解算单元906，用于将宽巷浮点模糊度、目标宽巷整数模糊度、宽巷upd的求解结果、窄巷浮点模糊度、目标窄巷整数模糊度以及窄巷upd的求解结果作为约束条件，约束浮点钟差方差，确定模糊度固定的钟差解算结果。
[0193]
根据本技术实施例提供的浮点模糊度固定装置、轨道解算装置及钟差解算装置的其他细节与以上结合图1-图3、图5描述的根据本技术实施例的浮点模糊度固定方法、轨道解算方法及钟差解算方法类似，在此不再赘述。
[0194]
图10示出了本技术实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。
[0195]
结合图1-图9描述的根据本技术实施例提供的浮点模糊度固定方法、轨道解算方法、钟差解算方法、浮点模糊度固定装置、轨道解算装置及钟差解算装置可以由电子设备来实现。图10是示出根据发明实施例的电子设备的硬件结构1000示意图。
[0196]
在电子设备可以包括处理器1001以及存储有计算机程序指令的存储器1002。
[0197]
具体地，上述处理器1001可以包括中央处理器(central processing unit，cpu)，或者特定集成电路(application specific integrated circuit，asic)，或者可以被配置成实施本技术实施例的一个或多个集成电路。
[0198]
存储器1002可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器1002可包括硬盘驱动器(hard disk drive，hdd)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(universal serial bus，usb)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在一个实例中，存储器302可以包括可移除或不可移除(或固定)的介质，或者存储器1002是非易失性固态存储器。存储器1002可在综合网关容灾设备的内部或外部。
[0199]
在一个实例中，存储器1002可以是只读存储器(read only memory，rom)。在一个实例中，该rom可以是掩模编程的rom、可编程rom(prom)、可擦除prom(eprom)、电可擦除prom(eeprom)、电可改写rom(earom)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。
[0200]
处理器1001通过读取并执行存储器1002中存储的计算机程序指令，以实现图1所示实施例中的方法/步骤s101至s102，和/或，图3所示实施例中的方法/步骤s301至s306，
和/或，图5所示实施例中的方法/步骤s501至s506，并达到图1和/或图3和/或图5所示实例执行其方法/步骤达到的相应技术效果，为简洁描述在此不再赘述。
[0201]
在一个示例中，电子设备还可包括通信接口1003和总线1010。其中，如图9所示，处理器1001、存储器1002、通信接口1003通过总线1010连接并完成相互间的通信。
[0202]
通信接口1003，主要用于实现本技术实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。
[0203]
总线1010包括硬件、软件或两者，将在线数据流量计费设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(accelerated graphics port，agp)或其他图形总线、增强工业标准架构(extended industry standard architecture，eisa)总线、前端总线(front side bus，fsb)、超传输(hyper transport，ht)互连、工业标准架构(industry standard architecture，isa)总线、无限带宽互连、低引脚数(lpc)总线、存储器总线、微信道架构(mca)总线、外围组件互连(pci)总线、pci-express(pci-x)总线、串行高级技术附件(sata)总线、视频电子标准协会局部(vlb)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线1010可包括一个或多个总线。尽管本技术实施例描述和示出了特定的总线，但本技术考虑任何合适的总线或互连。
[0204]
本技术实施例提供的电子设备，首先获取至少一个历元的浮点模糊度，至少一个历元包括目标历元，然后根据迭代算法对浮点模糊度进行迭代取整，得到目标历元的目标整数模糊度。在对浮点模糊度进行迭代取整的过程中，建立upd估计方程，确定upd的求解结果，并以此作为约束条件，对浮点模糊度进行取整，确定整数模糊度。通过上述迭代算法确定整数模糊度，提高了浮点模糊度固定的时效性与准确性。同时，由于上述迭代算法所针对的模糊度数据，是以目标历元为计算单元的至少一个历元的浮点模糊度，因此相比于现有技术，本技术还可以减少计算量和计算时间。
[0205]
另外，结合上述实施例中的浮点模糊度固定方法、轨道解算方法及钟差解算方法，本技术实施例可提供一种计算机存储介质来实现。该计算机存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种浮点模糊度固定方法、轨道解算方法及钟差解算方法。
[0206]
需要明确的是，本技术并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本技术的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本技术的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。
[0207]
以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本技术的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、rom、闪存、可擦除rom(erom)、软盘、cd-rom、光盘、硬盘、光纤介质、射频(radio frequency，rf)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
[0208]
还需要说明的是，本技术中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本技术不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
[0209]
上面参考根据本公开的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各方面。应当理解，流程图和/或框图中的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机、或其它可编程数据处理装置的处理器，以产生一种机器，使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令使能对流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的实现。这种处理器可以是但不限于是通用处理器、专用处理器、特殊应用处理器或者现场可编程逻辑电路。还可理解，框图和/或流程图中的每个方框以及框图和/或流程图中的方框的组合，也可以由执行指定的功能或动作的专用硬件来实现，或可由专用硬件和计算机指令的组合来实现。
[0210]
以上所述，仅为本技术的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本技术的保护范围之内。