定惯导数据时间以及进行GNSS与惯 导的数据融合;电源模块5:用于给GNSS OEM板卡、捷联惯导模块以及FPGA核心板供电;GNSS 观测数据6:包含GNSS的伪距、相位观测信息与GNSS同步时间信息;惯导观测数据7:包含加 速度与角速度观测信息;通讯模块8:包含串口与蓝牙单元，实现GNSS与惯导融合数据的实 时传输;捷联解算模块9:基于惯导数据的捷联解算;惯导辅助部分模糊度固定模块10:利用 惯导定位输出辅助GPS/BDS部分模糊度固定，输出高精度相位信息；组合滤波模块11:集成 高精度相位信息和惯导输出进行GNSS/INS组合滤波。
[0087] 图3为本发明的作业流程图，下面结合该流程图对实施例进行说明。在作业区域， 选择卫星信号良好区域选择起始点A，在A点架设仪器，利用圆水准器进行对中整平，由高精 度指北针获取初始方位角，打开仪器，配置单机站RTK或网络RTK，接收参考站GNSS观测值的 原始观测信息，初始化起点的坐标可以RTK测量得到或者可在已知坐标点位架设仪器，在A 点完成组合宗地测量系统的初始化，包含位置、速度以及姿态的初始化;初始化完成后，保 存设备开机状态，按照规划宗地测量路线，平稳移动设备到达碎部点B，并进行对中整平，在 移动过程中，卫星信号良好，手簿控制端同步接收流动站GNSS原始观测信息(卫星星历和载 波相位、伪距原始观测值)和惯性测量信息（线加速度和角加速度）以及参考站发来的差分 信号，进行数据融合，利用惯性辅助快速解算整周模糊度，实施基于载波相位的紧组合解算 方式，在B点进行测量，打上测量标记，存储点位坐标和时标，在手簿端输出定位坐标，与底 图比较，若发现错误，则需进行重新初始化;继续移动设备，从B点前往卫星信号半遮蔽区的 一个碎部点C，在这个区域，卫星信号由于受到遮挡，可视卫星数少于4颗，由于本系统采用 的是紧组合解算方式，仍然可以利用GNSS观测信息和惯性测量信息进行连续测量，保障了 数据的可用性和连续性;从半遮蔽区重新回到卫星信号无遮蔽区，此时卫星信号良好，可获 得更高精度的定位结果，利用在线反馈平滑功能来重新解算C点的坐标，进一步提高C的点 位精度;从无遮蔽区移动宗地测量设备进行卫星信号全遮蔽区，测量全遮蔽区内的碎部点 D，由于此时卫星信号不可用，仅能通过惯导系统进行捷联推算，利用紧组合滤波器(组合滤 波模块11)输出的惯导仪器误差校正原始惯性测量输出，同时充分利用零速修正点和已知 坐标点进行系统修正，维持长时的高精度定位输出；在设备返回卫星信号无遮蔽区，采用惯 性定位信息约束完成系统的快速初始化，重新获取高精度定位信息，采用反馈平滑方法提 高卫星信号遮蔽区碎部点的点位精度;测量作业结束后，选择一已知坐标点或已测点E进行 检核，手簿存储所有原始观测信息以及在线解算点位信息，原始观测信息可用于事后高精 度后处理，完成测区的测量工作。
[0088]图4为本发明的惯性辅助GPS/BDS部分模糊度固定技术流程图。系统进入卫星信号 遮蔽区后，无法进行GNSS与惯导的组合定位解算，而一旦卫星信号重新捕获，需要系统具备 快速初始化能力。在GPS/BDS/INS紧组合定位中，模糊度的解算是高精度定位的前提，若模 糊度无法固定，系统只能以伪距观测值进行更新。在组合系统的模糊度解算过程中，由于 INS能够提供连续定位能力，使得模糊度浮点解的精度得以提高，进而约束模糊度搜索空 间，提高模糊度固定效率，使得组合系统能够完成快速初始化。
[0089]具体技术流程为：
[0090] 1)首先同步接收参考站和移动站GNSS载波相位和伪距观测信息，形成双差观测值
[0093] 式中，Δ▽为双差算子，表示GPS "G"或北斗"C" . P和Φ为伪距和载波观测值，星 地距为Ρ0，Τ表示对流层误差，I为电离层误差，λ为载波波长，Μ和m分别表示伪距和载波多路 径误差，ερ和是伪距和载波观测噪声。
[0094] 2)获得双差观测值后进行降相关处理；
[0095] 3)集成利用INS预测位置信息，提高模糊度解算的可靠性，组合系统模糊度解算方 差
[0097]式中AVp为GPS/BDS系统双差伪距，Δν^为双差相位观测值，为INS预测星地 距，Xb为位置误差改正数，Xa*n维模糊度参数向量，Hb为设计矩阵，eP和^分别为伪距和载 波观测噪声，e INS为INS系统观测噪声，由组合滤波先验方程阵得到。L为观测向量，Η为观测 模型系数矩阵，X为待估参数向量，e为观测噪声向量。
[0098]由最小二乘解算得到的浮点解的方差为
[0101] 式中，P为观测值权阵。
[0102] 对模糊度浮点解及式(5)采用LAMBDA方法即可实现模糊度的固定。
[0103] 4)首先进行整体模糊度解算(FAR)，进行模糊度成功率和Ratio检验，若检验通过， FAR解算成功，则直接利用固定的载波相位观测值进行紧组合系统状态更新；（注：由于FAR 是常规模糊度解算方案，图4中模糊度成功率和Ratio检验只在PAR中画出。）
[0104] 樽糊度成功率衷示为
[0106]
为实数模糊度方差协方差分解后的矩阵对角线元 素，1 = {i + 1，. . .，n}，gps 2 Ρο(Ρο为模糊度成功率检验阈值），则表示模糊度成功率检验通 过。
[0107] Ratio检验公式为
[0109] 其中4为最优模糊度组残差二次型，02为次优模糊度组残差二次型，若Ratio 2 K (K为Rati〇检验阈值），则表示Rati〇检验成功。
[0110] 5)如果FAR失败，则采用部分模糊度固定(PAR)策略，采用模糊度取整固定成功率 方法对模糊度浮点解按成功率从高到底进行排序，删除当前成功率最小的模糊度浮点解， 获取模糊度子集，重新采用LAMBDA进行解算，按式(6)和(7)进行检验，检验通过后可利用固 定的载波观测值进行组合滤波解算，若检验不通过，删除下一个取整固定成功率最小的模 糊度浮点解，依次递推，直至检验通过；
[0111] 模糊度浮点解的取整固定成功率为
[0114] 6)利用已固定模糊度的载波相位观测值重新解算，获得更高精度的剩余模糊度浮 点解，再次进行模糊度解算；
[0115] 7)如果当前历元无法成功固定模糊度，则采用伪距观测值进行系统状态更新。
[0116] 应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换， 而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种惯性辅助的GPS/抓S融合大比例尺快速宗地测量装置，其特征在于，包括捷联惯 导模块(3)、GNSS OEM板卡（2)、手簿控制端（lOO)W及FPGA核屯、板卡(4);捷联惯导模块(3) 用于采集惯性测量信息，输出包括加速度、角速度在内的惯导观测数据到FPGA核屯、板卡 (4)，GNSS OEM板卡（2)用于完成高精度GNSS信号的接收与处理，输出包括伪距、相位、时间 在内的GNSS观测数据到FPGA核屯、板卡(4);FPGA核屯、板卡(4)用于标定惯导数据时间W及进 行GNSS观测数据与惯导观测数据的数据融合，通过通讯模块(8)传输到手簿控制端，手簿控 制端（100)包括捷联解算模块(9)、惯导辅助部分模糊度固定模块(10)、组合滤波模块（11); 捷联解算模块(9)利用惯导数据进行捷联解算，惯导辅助部分模糊度固定模块（10)用于在 卫星信号重新捕获后，利用惯导输出的定位信息进行部分模糊度固定，输出高精度相位信 息;组合滤波模块（11)集成高精度相位信息和惯导输出进行GNSS/INS组合滤波;手簿控制 端还接收GNSS原始观测信息与惯性测量信息，采用载波紧集成技术进行综合解算，同时进 行点位信息存储与显示。2. 根据权利要求1所述的宗地测量装置，其特征在于，惯导辅助部分模糊度固定模块 (10)利用惯导输出的定位信息进行部分模糊度固定： 1) 首先同步接收参考站和移动站GNSS载波相位和伪距观测信息，形成双差观测值式中，Δ▽为双差算子，V'表示GPS "G"或北斗"C" . P和Φ为伪距和载波观测值，星地距 为PW，T表示对流层误差，I为电离层误差，λ为载波波长，Μ和m分别表示伪距和载波多路径 误差，ερ和εφ是伪距和载波观测噪声； 2) 获得双差观测值后进行降相关处理； 3) 集成利用INS预测位置信息，提高模糊度解算的可靠性，组合系统模糊度解算方差：(3) 式中AV/)为GPS/抓