一種基線向量解算方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基線向量解算方法，包括：按照統(tǒng)一格式存儲接收機采集的基線觀測數(shù)據(jù)；按照系統(tǒng)類型分別對所述基線觀測數(shù)據(jù)進行預處理；根據(jù)所述預處理的結果，按照所述系統(tǒng)類型分別建立規(guī)則一致的系統(tǒng)雙差觀測方程，生成基線浮動解；根據(jù)所述基線浮動解固定模糊度，生成基線固定解。采用本發(fā)明，引入了BeiDou系統(tǒng)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了多系統(tǒng)組合基線向量解算，提高了基線解算結果的準確性、完好性和可靠性，顯著提高基線解算質(zhì)量。另外，采用先分系統(tǒng)獨立處理，再多系統(tǒng)組合解算的方式，遵循統(tǒng)一的運算規(guī)則，可任意選擇不同的系統(tǒng)進行組合，實現(xiàn)方法不需要任何的改變，解算過程流程清晰、易于實現(xiàn)，穩(wěn)定可靠。
【專利說明】一種基線向量解算方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及衛(wèi)星導航定位領域，尤其涉及一種基線向量解算方法。
【背景技術】
[0002]基線向量解算(baseline vector solution)是指在衛(wèi)星定位中，使用GNSS相對定位技術，即用兩臺接收機分別安置在基線的兩端點處，同步觀測相同的GPS (GlobalPositioning System)、GL0NASS(Global Navigation Satellite System)、BeiDou(BeiDouNavigation Satellite System)、 GALILEO (Galileo Navigation Satellite System)衛(wèi)星，然后求解基線兩端點的相對位置或基線向量。
[0003]基線向量解算是控制測量的重要組成部分，在控制網(wǎng)的所有基線均完成解算后，再通過網(wǎng)平差運算可得到控制網(wǎng)各站點的坐標，因此，基線向量解算質(zhì)量直接決定了控制網(wǎng)各站點坐標的最終精度。
[0004]現(xiàn)有的基線向量解算方案一般是直接按照單系統(tǒng)方法進行解算，或是直接進行組合解算，在組合解算過程中對于不同的系統(tǒng)數(shù)據(jù)需要分別處理，由于不同系統(tǒng)的處理方法不同，合中有分，并沒有先把不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)遵循統(tǒng)一的運算規(guī)則進行先期處理，使得組合解算過程變得尤為復雜。
[0005]例如，在依靠GPS/GL0NASS系統(tǒng)組合解算時，GLONASS系統(tǒng)只是部分參與。由于GLONASS系統(tǒng)采用頻分多址技術，模糊度固定與GPS系統(tǒng)存在很大的差異，并且在坐標系統(tǒng)和時間系統(tǒng)上與GPS系統(tǒng)均有較大區(qū)別。因此，GLONASS系統(tǒng)在模糊度處理上的特殊性，使得組合解算的效果相比單一 GPS系統(tǒng)解算并沒有明顯提升，組合解算的方法也比較復雜。
[0006]另外，依靠單一 GPS系統(tǒng)或者GPS/GL0NASS雙系統(tǒng)組合解算時，并沒有引入BeiDou系統(tǒng)數(shù)據(jù)。而只利用GPS系統(tǒng)或者GPS/GL0NASS雙系統(tǒng)進行基線向量解算時，在某些觀測時段可觀測衛(wèi)星數(shù)量少，且易受到建筑物等遮擋和干擾，使得基線向量解算質(zhì)量受到影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術問題在于，提供一種基線向量解算方法，可將BeiDou系統(tǒng)的基線觀測數(shù)據(jù)參與至基線向量組合解算的過程中，實現(xiàn)GPS、GLONASS、BeiDou, GALILEO
多系統(tǒng)組合基線向量解算，顯著提高基線解算質(zhì)量。
[0008]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種基線向量解算方法，包括:按照統(tǒng)一格式存儲接收機采集的基線觀測數(shù)據(jù)，所述基線觀測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型包括GPS觀測數(shù)據(jù)、GLONASS觀測數(shù)據(jù)、BeiDou觀測數(shù)據(jù)；GALILE0觀測數(shù)據(jù)、按照系統(tǒng)類型分別對所述基線觀測數(shù)據(jù)進行預處理，所述系統(tǒng)類型包括GPS系統(tǒng)、GLONASS系統(tǒng)、BeiDou系統(tǒng)、GALILEO系統(tǒng)；根據(jù)所述預處理的結果，按照所述系統(tǒng)類型分別建立規(guī)則一致的系統(tǒng)雙差觀測方程，生成基線浮動解；根據(jù)所述基線浮動解固定模糊度，生成基線固定解。
[0009]作為上述方案的改進，所述按照統(tǒng)一格式存儲接收機采集的基線觀測數(shù)據(jù)的步驟包括:獲取接收機采集的所述基線觀測數(shù)據(jù)；根據(jù)所述基線觀測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式解析所述基線觀測數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)格式包括二進制電文格式及Rinex格式；將經(jīng)解析后的基線觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)一至相同的坐標框架及時間系統(tǒng)；將統(tǒng)一至相同的坐標框架及時間系統(tǒng)的基線觀測數(shù)據(jù)進行存儲。
[0010]作為上述方案的改進，所述按照系統(tǒng)類型分別對基線觀測數(shù)據(jù)進行預處理的步驟包括:將所述基線觀測數(shù)據(jù)切分為獨立的解算時段；在所述解算時段內(nèi)，按照系統(tǒng)類型分別選擇參考衛(wèi)星；在所述解算時段內(nèi)，按照系統(tǒng)類型分別組建初始雙差觀測方程；在所述解算時段內(nèi)，按照系統(tǒng)類型分別進行周跳探測及修復，生成整周模糊度列表。
[0011]作為上述方案的改進，所述根據(jù)初始雙差觀測方程進行周跳探測及修復，生成整周模糊度列表的步驟包括:根據(jù)所述初始雙差觀測方程進行周跳探測；判斷所述周跳能否修復，判斷為是時，修復所述周跳，生成整周模糊度，判斷為否時，生成外引整周模糊度；將所述整周模糊度及外引整周模糊度組合成整周模糊度列表。
[0012]作為上述方案的改進，所述生成基線浮動解時，采用最小二乘法。
[0013]作為上述方案的改進，所述根據(jù)基線浮動解固定模糊度時，采用Lambda算法進行固定。
[0014]實施本發(fā)明的有益效果在于:引入了 BeiDou系統(tǒng)數(shù)據(jù)，將BeiDou系統(tǒng)的基線觀測數(shù)據(jù)參與至基線向量組合解算的過程中，實現(xiàn)了 GPS、GLONASS、BeiDou, GALILEO多系統(tǒng)組合基線向量解算。BeiDou數(shù)據(jù)的使用增加了基線向量解算所需要的冗余信息量，在GPS及GLONASS衛(wèi)星數(shù)量偏少的情況下，提高了基線解算結果的準確性、完好性和可靠性，能夠顯著提高基線解算質(zhì)量。
[0015]在基線向量解算過程中采用先分系統(tǒng)獨立處理，再多系統(tǒng)組合解算的方式，在進行觀測數(shù)據(jù)存儲、選擇參考衛(wèi)星、組建初始雙差觀測方程、周跳探測與修復等運算時都是分系統(tǒng)獨立進行，各系統(tǒng)之間沒有關聯(lián)，直至求解基線浮動解時才根據(jù)統(tǒng)一的整周模糊度列表構成方程，按照最小二乘法進行組合解算。在分系統(tǒng)獨立的處理時，遵循統(tǒng)一的運算規(guī)貝U。存儲基線觀測數(shù)據(jù)時，三系統(tǒng)的坐標時間系統(tǒng)均統(tǒng)一相同的坐標系統(tǒng)和時間系統(tǒng)，使得后續(xù)解算工作不需要考慮坐標時間系統(tǒng)的統(tǒng)一問題。
[0016]由于整個系統(tǒng)基線解算過程中將每個系統(tǒng)作為一個獨立的子模塊進行處理，最后再組合成整體，且每個子模塊遵循統(tǒng)一的運算規(guī)則。因此，可任意選擇不同的系統(tǒng)進行組合，實現(xiàn)方法不需要任何的改變。在解算過程中流程清晰、易于實現(xiàn)，穩(wěn)定可靠，適合于按照不同的導航系統(tǒng)組合方式進行解算。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明一種基線向量解算方法的第一實施例流程示意圖；
圖2是本發(fā)明一種基線向量解算方法的第二實施例流程示意圖；
圖3是本發(fā)明一種基線向量解算方法的第三實施例流程示意圖；
圖4是本發(fā)明一種基線向量解算方法的第四實施例流程示意圖。
【具體實施方式】
[0018]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細描述。[0019]圖1是本發(fā)明一種基線向量解算方法的第一實施例流程示意圖，包括:
S100，按照統(tǒng)一格式存儲接收機采集的基線觀測數(shù)據(jù)。
[0020]所述基線觀測數(shù)據(jù)由接收機實時采集得到，所述基線觀測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型包括GPS觀測數(shù)據(jù)、GL0NASS觀測數(shù)據(jù)、BeiDou觀測數(shù)據(jù)、GALILEO觀測數(shù)據(jù)。其中，GPS觀測數(shù)據(jù)由GPS系統(tǒng)提供，GL0NASS觀測數(shù)據(jù)由GL0NASS系統(tǒng)提供、BeiDou觀測數(shù)據(jù)由BeiDou系統(tǒng)提供、GALILEO觀測數(shù)據(jù)由GALILEO系統(tǒng)提供。
[0021]S101，按照系統(tǒng)類型分別對所述基線觀測數(shù)據(jù)進行預處理。
[0022]所述系統(tǒng)類型包括GPS系統(tǒng)、GL0NASS系統(tǒng)、BeiDou系統(tǒng)、GALILEO系統(tǒng)。
[0023]需要說明的是，預處理包括選擇參考衛(wèi)星、組建初始雙差觀測方程、周跳的探測與修復，最終形成整周模糊度列表。預處理時，需要將基線觀測數(shù)據(jù)切分為多個解算時段，并在不同的解算時段內(nèi)，根據(jù)系統(tǒng)類型分別進行預處理操作。
[0024]例如，根據(jù)實際需求將基線觀測數(shù)據(jù)切分為兩個解算時段，分別為A時段及B時段，進一步，根據(jù)系統(tǒng)類型進一步劃分為8個子模塊，分別為:A時段的GPS系統(tǒng)，A時段的GL0NASS系統(tǒng)、A時段的BeiDou系統(tǒng)、A時段的GALILEO系統(tǒng)、B時段的GPS系統(tǒng)、B時段的GL0NASS系統(tǒng)、B時段的BeiDou系統(tǒng)、B時段的GALILEO系統(tǒng)。相應的，對所述的8個子模塊分別進行預處理，包括選擇參考衛(wèi)星、組建初始雙差觀測方程、周跳的探測與修復，最終形成整周模糊度列表。
[0025]S102，根據(jù)所述預處理的結果，按照所述系統(tǒng)類型分別建立規(guī)則一致的系統(tǒng)雙差觀測方程，生成基線浮動解。
[0026]需要說明的是，預處理完成后，根據(jù)預處理的結果，按照系統(tǒng)類型分別組建系統(tǒng)雙差觀測方程，其中方程的未知參數(shù)為基線坐標差和預處理階段得到的整周模糊度列表。
[0027]GPS系統(tǒng)、GL0NASS系統(tǒng)、BeiDou系統(tǒng)、GALILEO系統(tǒng)均按照統(tǒng)一的運算規(guī)則獨立組建系統(tǒng)雙差觀測方程，彼此不相關聯(lián)。其中，GPS系統(tǒng)、BeiDou系統(tǒng)、GALILEO系統(tǒng)均采用碼分多址技術，組建的方程類似；而GL0NASS系統(tǒng)由于其頻分多址技術的特殊性，模糊度部分不是整數(shù)，因此需要進行特殊處理，將其模糊度部分分解為與一個整數(shù)雙差模糊度和參考衛(wèi)星單差模糊度的和，其中參考衛(wèi)星單差模糊度可先通過偽距觀測值求出，再作為單獨的特殊改正項對雙差觀測值進行改正，而整數(shù)雙差模糊度可等同于GPS系統(tǒng)、BeiDou系統(tǒng)、GALILEO系統(tǒng)的雙差模糊度進行處理，因此，經(jīng)此轉(zhuǎn)換后，GL0NASS系統(tǒng)的系統(tǒng)雙差觀測方程也與GPS系統(tǒng)、BeiDou系統(tǒng)、GALILEO系統(tǒng)的系統(tǒng)觀測方程規(guī)則一致，可統(tǒng)一進行處理。
[0028]然后，根據(jù)規(guī)則一致的系統(tǒng)雙差觀測方程，采用最小二乘法生成基線浮動解。
[0029]S103，根據(jù)所述基線浮動解固定模糊度，生成基線固定解。
[0030]得到基線浮動解后，提取基線浮動解中的模糊度浮動解和對應的方差陣進行固定，如果固定失敗，則剔除最優(yōu)解與次優(yōu)解相差最大的模糊度，繼續(xù)搜索直至固定成功為止。然后將固定的模糊度回代入系統(tǒng)雙差觀測方程，求出基線固定解。
[0031]更佳地,固定模糊度時，采用Lambda算法進行固定。
[0032]圖2是本發(fā)明一種基線向量解算方法的第二實施例流程示意圖，包括:
S200，獲取接收機采集的所述基線觀測數(shù)據(jù)。
[0033]所述基線觀測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型包括GPS觀測數(shù)據(jù)、GL0NASS觀測數(shù)據(jù)、BeiDou觀測數(shù)據(jù)、GALILEO觀測數(shù)據(jù)。其中，GPS觀測數(shù)據(jù)由GPS系統(tǒng)提供，GL0NASS觀測數(shù)據(jù)由GL0NASS系統(tǒng)提供、BeiDou觀測數(shù)據(jù)由BeiDou系統(tǒng)提供、GALILEO觀測數(shù)據(jù)由GALILEO系統(tǒng)提供。
[0034]在某些觀測時段，由于GPS、GL0NASS衛(wèi)星數(shù)量少，且易受到建筑物等遮擋和干擾，使得基線解算質(zhì)量受到影響，引入BeiDou觀測數(shù)據(jù)后，增加了基線解算需要的冗余信息量，提高基線解算的準確性、完好性和可靠性。
[0035]S201，根據(jù)所述基線觀測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式解析所述基線觀測數(shù)據(jù)。
[0036]需要說明的是，所述數(shù)據(jù)格式包括二進制電文格式及Rinex格式。二進制電文格式需要根據(jù)對應主板廠商的電文格式進行解析，而Rinex格式則按照標準Rinex格式進行解析。
[0037]S202，將經(jīng)解析后的基線觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)一至相同的坐標框架及時間系統(tǒng)。
[0038]優(yōu)選地，可將經(jīng)解析后的基線觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)一至WGS84坐標框架及GPST時間系統(tǒng)，使后續(xù)解算工作不需要考慮坐標時間系統(tǒng)的統(tǒng)一問題。
[0039]S203，將統(tǒng)一至相同的坐標框架及時間系統(tǒng)的基線觀測數(shù)據(jù)進行存儲。
[0040]S204,按照系統(tǒng)類型分別對所述基線觀測數(shù)據(jù)進行預處理。
[0041]所述系統(tǒng)類型包括GPS系統(tǒng)、GL0NASS系統(tǒng)、BeiDou系統(tǒng)、GALILEO系統(tǒng)。
[0042]需要說明的是，預處理包括選擇參考衛(wèi)星、組建初始雙差觀測方程、周跳的探測與修復，最終形成整周模糊度列表。預處理時，需要將基線觀測數(shù)據(jù)切分為多個解算時段，并在不同的解算時段內(nèi)，根據(jù)系統(tǒng)類型分別進行預處理操作。
[0043]S205，根據(jù)所述預處理的結果，按照所述系統(tǒng)類型分別建立規(guī)則一致的系統(tǒng)雙差觀測方程，生成基線浮動解。
[0044]需要說明的是，預處理完成后，根據(jù)預處理的結果，按照系統(tǒng)類型分別組建規(guī)則一致的系統(tǒng)雙差觀測方程，其中方程的未知參數(shù)為基線坐標差和預處理階段得到的整周模糊度列表。然后，根據(jù)規(guī)則一致的系統(tǒng)雙差觀測方程，采用最小二乘法生成基線浮動解。
[0045]S206，根據(jù)所述基線浮動解固定模糊度，生成基線固定解。
[0046]得到基線浮動解后，提取基線浮動解中的模糊度浮動解和對應的方差陣，采用Lambda算法進行固定，如果固定失敗，則剔除最優(yōu)解與次優(yōu)解相差最大的模糊度，繼續(xù)搜索直至固定成功為止。然后將固定的模糊度回代入系統(tǒng)雙差觀測方程，求出基線固定解。
[0047]圖3是本發(fā)明一種基線向量解算方法的第三實施例流程示意圖，包括:
S300，獲取接收機采集的所述基線觀測數(shù)據(jù)。
[0048]所述基線觀測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型包括GPS觀測數(shù)據(jù)、GL0NASS觀測數(shù)據(jù)、BeiDou觀測數(shù)據(jù)、GALILEO觀測數(shù)據(jù)。
[0049]S301，根據(jù)所述基線觀測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式解析所述基線觀測數(shù)據(jù)。
[0050]需要說明的是，所述數(shù)據(jù)格式包括二進制電文格式及Rinex格式。二進制電文格式需要根據(jù)對應主板廠商的電文格式進行解析，而Rinex格式則按照標準Rinex格式進行解析。
[0051]S302，將經(jīng)解析后的基線觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)一至相同的坐標框架及時間系統(tǒng)。
[0052]優(yōu)選地，可將經(jīng)解析后的基線觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)一至WGS84坐標框架及GPST時間系統(tǒng)，使后續(xù)解算工作不需要考慮坐標時間系統(tǒng)的統(tǒng)一問題。
[0053]S303，將統(tǒng)一至相同的坐標框架及時間系統(tǒng)的基線觀測數(shù)據(jù)進行存儲。
[0054]S304，將所述基線觀測數(shù)據(jù)切分為獨立的解算時段。[0055]優(yōu)選地，從開始觀測時間開始按照每4個小時為一個解算時段進行切分。
[0056]S305，在所述解算時段內(nèi)，按照系統(tǒng)類型分別選擇參考衛(wèi)星。
[0057]所述系統(tǒng)類型包括GPS系統(tǒng)、GL0NASS系統(tǒng)、BeiDou系統(tǒng)、GALILEO系統(tǒng)。
[0058]例如，若將基線觀測數(shù)據(jù)切分為兩個解算時段，分別為A時段及B時段。進一步，根據(jù)系統(tǒng)類型進一步劃分為8個子模塊，分別為:A時段的GPS系統(tǒng)，A時段的GL0NASS系統(tǒng)、A時段的BeiDou系統(tǒng)、A時段的GALILEO系統(tǒng)、B時段的GPS系統(tǒng)、B時段的GL0NASS系統(tǒng)、B時段的BeiDou系統(tǒng)、B時段的GALILEO系統(tǒng)。相應的，針對所述的8個子模塊分別選擇適合的參考衛(wèi)星。
[0059]S306，在所述解算時段內(nèi)，按照系統(tǒng)類型分別組建初始雙差觀測方程。
[0060]例如，若將基線觀測數(shù)據(jù)切分為三個解算時段，分別為A時段、B時段及C時段。進一步，根據(jù)系統(tǒng)類型進一步劃分為12個子模塊，分別為:A時段的GPS系統(tǒng)，A時段的GL0NASS系統(tǒng)、A時段的BeiDou系統(tǒng)、A時段的GALILEO系統(tǒng)、B時段的GPS系統(tǒng)、B時段的GL0NASS系統(tǒng)、B時段的BeiDou系統(tǒng)、B時段的GALILEO系統(tǒng)、C時段的GPS系統(tǒng)，C時段的GL0NASS系統(tǒng)、C時段的BeiDou系統(tǒng)、C時段的GALILEO系統(tǒng)。相應的，針對所述的12個子模塊所選擇的參考衛(wèi)星分別組建初始雙差觀測方程。
[0061]S307，在所述解算時段內(nèi)，按照系統(tǒng)類型分別進行周跳探測及修復，生成整周模糊度列表。
[0062]根據(jù)已組建的初始雙差觀測方程，分別進行周跳探測及修復，根據(jù)修復結果組合生成整周模糊度列表。
[0063]S308，根據(jù)所述預處理的結果，按照所述系統(tǒng)類型分別建立規(guī)則一致的系統(tǒng)雙差觀測方程，生成基線浮動解。
[0064]需要說明的是，預處理完成后，根據(jù)整周模糊度列表，按照系統(tǒng)類型分別組建規(guī)則一致的系統(tǒng)雙差觀測方程，其中方程的未知參數(shù)為基線坐標差和預處理階段得到的整周模糊度列表。然后，根據(jù)規(guī)則一致的系統(tǒng)雙差觀測方程，采用最小二乘法生成基線浮動解。
[0065]S309，根據(jù)所述基線浮動解固定模糊度，生成基線固定解。
[0066]得到基線浮動解后，提取基線浮動解中的模糊度浮動解和對應的方差陣，采用Lambda算法進行固定，如果固定失敗，則剔除最優(yōu)解與次優(yōu)解相差最大的模糊度，繼續(xù)搜索直至固定成功為止。然后將固定的模糊度回代入系統(tǒng)雙差觀測方程，求出基線固定解。
[0067]圖4是本發(fā)明一種基線向量解算方法的第四實施例流程示意圖，包括:
S400，獲取接收機采集的所述基線觀測數(shù)據(jù)。
[0068]所述基線觀測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型包括GPS觀測數(shù)據(jù)、GL0NASS觀測數(shù)據(jù)、BeiDou觀測數(shù)據(jù)、GALILEO觀測數(shù)據(jù)。
[0069]S401，根據(jù)所述基線觀測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式解析所述基線觀測數(shù)據(jù)。
[0070]需要說明的是，所述數(shù)據(jù)格式包括二進制電文格式及Rinex格式。二進制電文格式需要根據(jù)對應主板廠商的電文格式進行解析，而Rinex格式則按照標準Rinex格式進行解析。
[0071]S402，將經(jīng)解析后的基線觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)一至相同的坐標框架及時間系統(tǒng)。
[0072]優(yōu)選地，可將經(jīng)解析后的基線觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)一至WGS84坐標框架及GPST時間系統(tǒng)，使后續(xù)解算工作不需要考慮坐標時間系統(tǒng)的統(tǒng)一問題。[0073]S403，將統(tǒng)一至相同的坐標框架及時間系統(tǒng)的基線觀測數(shù)據(jù)進行存儲。
[0074]S404，將所述基線觀測數(shù)據(jù)切分為獨立的解算時段。
[0075]優(yōu)選地，從開始觀測時間開始按照每4個小時為一個解算時段進行切分。
[0076]S405，在所述解算時段內(nèi)，按照系統(tǒng)類型分別選擇參考衛(wèi)星。
[0077]所述系統(tǒng)類型包括GPS系統(tǒng)、GL0NASS系統(tǒng)、BeiDou系統(tǒng)、GALILEO系統(tǒng)。
[0078]S406，在所述解算時段內(nèi)，按照系統(tǒng)類型分別組建初始雙差觀測方程。
[0079]例如，若將基線觀測數(shù)據(jù)切分為三個解算時段，分別為A時段、B時段及C時段。進一步，根據(jù)系統(tǒng)類型進一步劃分為12個子模塊，分別為:A時段的GPS系統(tǒng)，A時段的GL0NASS系統(tǒng)、A時段的BeiDou系統(tǒng)、A時段的GALILEO系統(tǒng)、B時段的GPS系統(tǒng)、B時段的GL0NASS系統(tǒng)、B時段的BeiDou系統(tǒng)、B時段的GALILEO系統(tǒng)、C時段的GPS系統(tǒng)，C時段的GL0NASS系統(tǒng)、C時段的BeiDou系統(tǒng)、C時段的GALILEO系統(tǒng)。相應的，針對所述的12個子模塊分別適合的參考衛(wèi)星，根據(jù)所選參考衛(wèi)星分別組建初始雙差觀測方程。
[0080]S407，根據(jù)所述初始雙差觀測方程進行周跳探測。
[0081]S408，判斷所述周跳能否修復。判斷為是時，修復所述周跳，生成整周模糊度。判斷為否時，生成外引整周模糊度。
[0082]S409，將所述整周模糊度及外引整周模糊度組合成整周模糊度列表。
[0083]S410，根據(jù)所述預處理的結果，按照所述系統(tǒng)類型分別建立規(guī)則一致的系統(tǒng)雙差觀測方程，生成基線浮動解。
[0084]預處理完成后，根據(jù)整周模糊度列表，按照系統(tǒng)類型分別組建規(guī)則一致的系統(tǒng)雙差觀測方程，其中方程的未知參數(shù)為基線坐標差和預處理階段得到的整周模糊度列表。然后，根據(jù)規(guī)則一致的系統(tǒng)雙差觀測方程，可統(tǒng)一進行處理，采用最小二乘法生成基線浮動解。
[0085]需要說明的是，在進行觀測數(shù)據(jù)的存儲、選擇參考衛(wèi)星、組建初始雙差觀測方程、周跳探測與修復等運算時都是分別根據(jù)不同的系統(tǒng)類型或解算時段獨立進行，各系統(tǒng)之間沒有關聯(lián)，直至最終求解基線浮動解時才根據(jù)統(tǒng)一的參數(shù)列表構成方程，按照最小二乘法進行組合解算。
[0086]S411，根據(jù)所述基線浮動解固定模糊度，生成基線固定解。
[0087]得到基線浮動解后，提取基線浮動解中的模糊度浮動解和對應的方差陣，采用Lambda算法進行固定，如果固定失敗，則剔除最優(yōu)解與次優(yōu)解相差最大的模糊度，繼續(xù)搜索直至固定成功為止。然后將固定的模糊度回代入系統(tǒng)雙差觀測方程，求出基線固定解。
[0088]由上可知，將BeiDou系統(tǒng)的基線觀測數(shù)據(jù)參與至基線向量組合解算的過程中，實現(xiàn)了 GPS、GLONASS、BeiDou、GALILEO多系統(tǒng)組合基線向量解算。BeiDou數(shù)據(jù)的使用增加了基線向量解算所需要的冗余信息量，在GPS及GL0NASS衛(wèi)星數(shù)量偏少的情況下，能夠顯著提高基線解算質(zhì)量。在基線向量解算過程中采用先分系統(tǒng)獨立處理，再多系統(tǒng)組合解算的方式，在進行觀測數(shù)據(jù)存儲、選擇參考衛(wèi)星、組建初始雙差觀測方程、周跳探測與修復等運算時都是分系統(tǒng)獨立進行，直至求解基線浮動解時才根據(jù)統(tǒng)一的整周模糊度列表構成方程進行組合解算。在分系統(tǒng)獨立的處理時，遵循統(tǒng)一的運算規(guī)則。存儲基線觀測數(shù)據(jù)時，三系統(tǒng)的坐標時間系統(tǒng)均統(tǒng)一相同的坐標系統(tǒng)和時間系統(tǒng)，使得后續(xù)解算工作不需要考慮坐標時間系統(tǒng)的統(tǒng)一問題。在組建系統(tǒng)雙差觀測方程時，將GL0NASS系統(tǒng)數(shù)據(jù)進過特殊處理，使得三系統(tǒng)的系統(tǒng)雙差觀測方程遵循統(tǒng)一的運算規(guī)則。由于整個系統(tǒng)基線解算過程中將每個系統(tǒng)作為一個獨立的子模塊進行處理，最后再組合成整體。因此，可任意選擇不同的系統(tǒng)進行組合，實現(xiàn)方法不需要任何的改變。在解算過程中流程清晰、易于實現(xiàn)，穩(wěn)定可靠，適合于按照不同的導航系統(tǒng)組合方式進行解算。
[0089]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種基線向量解算方法，其特征在于，包括: 按照統(tǒng)一格式存儲接收機采集的基線觀測數(shù)據(jù)，所述基線觀測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型包括GPS觀測數(shù)據(jù)、GLONASS觀測數(shù)據(jù)、BeiDou觀測數(shù)據(jù)、GALILEO觀測數(shù)據(jù)； 按照系統(tǒng)類型分別對所述基線觀測數(shù)據(jù)進行預處理，所述系統(tǒng)類型包括GPS系統(tǒng)、GLONASS 系統(tǒng)、BeiDou 系統(tǒng)、GALILEO 系統(tǒng)； 根據(jù)所述預處理的結果，按照所述系統(tǒng)類型分別建立規(guī)則一致的系統(tǒng)雙差觀測方程，生成基線浮動解； 根據(jù)所述基線浮動解固定模糊度，生成基線固定解。
2.如權利要求1所述的基線向量解算方法，其特征在于，所述按照統(tǒng)一格式存儲接收機采集的基線觀測數(shù)據(jù)的步驟包括: 獲取接收機采集的所述基線觀測數(shù)據(jù)； 根據(jù)所述基線觀測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式解析所述基線觀測數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)格式包括二進制電文格式及Rinex格式； 將經(jīng)解析后的基線觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)一至相同的坐標框架及時間系統(tǒng)； 將統(tǒng)一至相同的坐標框架及時間系統(tǒng)的基線觀測數(shù)據(jù)進行存儲。
3.如權利要求1所述的基線向量解算方法，其特征在于，所述按照系統(tǒng)類型分別對基線觀測數(shù)據(jù)進行預處理的步驟包括: 將所述基線觀測數(shù)據(jù)切分為獨立的解算時段； 在所述解算時段內(nèi)，按照系統(tǒng)類型分別選擇參考衛(wèi)星； 在所述解算時段內(nèi)，按照系統(tǒng)類型分別組建初始雙差觀測方程； 在所述解算時段內(nèi)，按照系統(tǒng)類型分別進行周跳探測及修復，生成整周模糊度列表。
4.如權利要求3所述的基線向量解算方法，其特征在于，所述根據(jù)初始雙差觀測方程進行周跳探測及修復，生成整周模糊度列表的步驟包括: 根據(jù)所述初始雙差觀測方程進行周跳探測； 判斷所述周跳能否修復， 判斷為是時，修復所述周跳，生成整周模糊度， 判斷為否時，生成外引整周模糊度； 將所述整周模糊度及外引整周模糊度組合成整周模糊度列表。
5.如權利要求1所述的基線向量解算方法，其特征在于，所述生成基線浮動解時，采用最小二乘法。
6.如權利要求1所述的基線向量解算方法，其特征在于，所述根據(jù)基線浮動解固定模糊度時，采用Lambda算法進行固定。
【文檔編號】G01S19/48GK103487821SQ201210192144
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年6月12日 優(yōu)先權日:2012年6月12日
【發(fā)明者】鮑志雄, 袁本銀, 潘國富 申請人:廣州中海達衛(wèi)星導航技術股份有限公司