【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及gnss觀測數(shù)據(jù)處理方法，具體是適用gnss復(fù)雜條件下觀測數(shù)據(jù)的定位處理方法。
技術(shù)介紹
1、gnss(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))在現(xiàn)代導航和定位中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，尤其是在實時動態(tài)(rtk)和精密單點定位(ppp)應(yīng)用中。然而，隨著城市的發(fā)展，對使用低成本gnss系統(tǒng)進行高精度定位的需求日益增加。在復(fù)雜的城市環(huán)境中，由于高樓、樹蔭等地物的遮擋，衛(wèi)星信號頻繁失鎖，導致觀測粗差和非視距信號等問題的發(fā)生，進而影響gnss精密定位的性能。
2、在復(fù)雜觀測條件下，數(shù)據(jù)預(yù)處理與質(zhì)量控制對于rtk和ppp的高精度定位至關(guān)重要。近年來，針對數(shù)據(jù)預(yù)處理和質(zhì)量控制的研究不斷涌現(xiàn)，包括多路徑效應(yīng)處理、信號遮擋處理、電離層和對流層延遲修正、觀測噪聲濾波與數(shù)據(jù)融合以及數(shù)據(jù)質(zhì)量評估與控制。多路徑效應(yīng)處理主要通過檢測與剔除多路徑信號、設(shè)計抗多路徑天線以及建模與校正多路徑誤差來實現(xiàn)。信號遮擋處理則依靠遮擋檢測與補償技術(shù)以及多星座組合定位方法來提高定位穩(wěn)定性。電離層和對流層延遲的修正利用了雙頻觀測數(shù)據(jù)、電離層和對流層模型以及實況氣象數(shù)據(jù)，以提高修正精度。此外，濾波算法如卡爾曼濾波、粒子濾波等，以及多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)，在減少觀測噪聲方面起到了重要作用。通過實時監(jiān)控觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量、殘差分析和多路徑效應(yīng)檢測與剔除，數(shù)據(jù)質(zhì)量評估與控制能夠確保定位結(jié)果的精度和可靠性。
3、然而，上述研究主要針對硬件和gnss精密定位模型的優(yōu)化，精密定位的精度和收斂性能一方面依賴于觀測值的質(zhì)量，另一方面依賴于定位初值的精度。受觀測環(huán)境影響，復(fù)雜觀測條件下的偽
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供了一種適用gnss復(fù)雜條件下觀測數(shù)據(jù)的定位處理方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)gnss得到的觀測數(shù)據(jù)由于復(fù)雜觀測條件存在異常，導致位置和速度初值解算精度差，進而導致卡爾曼濾波器狀態(tài)更新異常的問題。
2、為了達到上述目的，本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案為：
3、適用gnss復(fù)雜條件下觀測數(shù)據(jù)的定位處理方法，包括以下步驟：
4、步驟1、針對衛(wèi)星的接收機設(shè)定偽距定位觀測值的殘差檢驗閾值、多普勒速度觀測值的殘差檢驗閾值；
5、步驟2、基于步驟1得到的偽距定位觀測值的殘差檢驗閾值，找到并剔除接收機對應(yīng)的各個衛(wèi)星中偽距定位觀測值異常的衛(wèi)星后，根據(jù)剩余衛(wèi)星的偽距定位觀測值計算得到偽距定位觀測的最優(yōu)估計值和對應(yīng)的方差協(xié)方差矩陣；
6、步驟3、基于步驟1得到的多普勒速度觀測值的殘差檢驗閾值，以及步驟2中偽距定位觀測值異常衛(wèi)星的檢測結(jié)果，找到并剔除接收機對應(yīng)的各個衛(wèi)星中多普勒速度觀測值異常的衛(wèi)星，然后根據(jù)剩余衛(wèi)星的多普勒速度觀測值，計算得到多普勒速度觀測的最優(yōu)估計值和對應(yīng)的方差協(xié)方差矩陣；
7、步驟4、基于步驟2得到的偽距定位觀測的最優(yōu)估計值，并以步驟3得到的多普勒速度觀測的最優(yōu)估計值作為約束獲取狀態(tài)矩陣，由此對gnss的卡爾曼濾波狀態(tài)向量進行更新。
8、進一步的，步驟1所述的偽距定位觀測值的殘差檢驗閾值、多普勒速度觀測值的殘差檢驗閾值中，每種殘差檢驗閾值由自適應(yīng)因子和經(jīng)驗閾值常數(shù)構(gòu)成，其中自適應(yīng)因子根據(jù)接收機相鄰兩個歷元的衛(wèi)星數(shù)量確定，經(jīng)驗閾值常數(shù)根據(jù)接收機的類型或觀測質(zhì)量依據(jù)經(jīng)驗設(shè)定。
9、進一步的，步驟2中，首先建立多顆衛(wèi)星進行偽距單點定位的數(shù)學模型，并通過對偽距單點定位的數(shù)學模型進行流層延遲、電離層延遲、衛(wèi)星鐘差修正后得到法方程矩陣；然后對所述法方程矩陣求解得到每顆衛(wèi)星的偽距定位觀測值的驗后殘差；接著基于每顆每顆衛(wèi)星的偽距定位觀測值的驗后殘差及對應(yīng)的協(xié)方差信息，得到每顆衛(wèi)星偽距定位觀測值的標準化殘差；最后根據(jù)每顆衛(wèi)星偽距定位觀測值的標準化殘差，以及步驟1得到的偽距定位觀測值的殘差檢驗閾值，來剔除接收機對應(yīng)的各個衛(wèi)星中偽距定位觀測值異常的衛(wèi)星。
10、進一步的，步驟3中，首先建立接收機對多顆衛(wèi)星進行多普勒速度觀測的多普勒觀測法方程；然后對多普勒觀測法方程進行求解得到每顆衛(wèi)星的多普勒速度觀測值的驗后殘差；接著基于每顆衛(wèi)星的多普勒速度觀測值的驗后殘差，步驟1得到的多普勒速度觀測值的殘差檢驗閾值，結(jié)合步驟2中偽距定位觀測值異常衛(wèi)星的檢測結(jié)果，來剔除接收機對應(yīng)的各個衛(wèi)星中多普勒速度觀測值異常的衛(wèi)星。
11、進一步的，步驟4中還基于步驟2的偽距定位觀測結(jié)果和步驟3的多普勒速度觀測結(jié)果之間的歐式幾何距離進行一致性檢驗。
12、本專利技術(shù)提出了一種適用于在樹木遮擋、城市峽谷等復(fù)雜觀測條件下進行g(shù)nss觀測數(shù)據(jù)的預(yù)處理方法，該方法通過針對接收機設(shè)定偽距定位觀測值的殘差檢驗閾值、多普勒速度觀測值的殘差檢驗閾值，進而能夠在偽距定位和多普勒測速階段通過多維粗差探測方法剔除相應(yīng)異常值，提高位置和速度初值估計精度，由此在卡爾曼濾波器狀態(tài)更新時可利用得到的多普勒速度觀測最優(yōu)估計值進行精密定位的歷元間狀態(tài)更新，進而提高gnss的定位精度。
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1.適用GNSS復(fù)雜條件下觀測數(shù)據(jù)的定位處理方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用GNSS復(fù)雜條件下觀測數(shù)據(jù)的定位處理方法，其特征在于，步驟1所述的偽距定位觀測值的殘差檢驗閾值、多普勒速度觀測值的殘差檢驗閾值中，每種殘差檢驗閾值由自適應(yīng)因子和經(jīng)驗閾值常數(shù)構(gòu)成，其中自適應(yīng)因子根據(jù)接收機相鄰兩個歷元的衛(wèi)星數(shù)量確定，經(jīng)驗閾值常數(shù)根據(jù)接收機的類型或觀測質(zhì)量依據(jù)經(jīng)驗設(shè)定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用GNSS復(fù)雜條件下觀測數(shù)據(jù)的定位處理方法，其特征在于，步驟2中，首先建立多顆衛(wèi)星進行偽距單點定位的數(shù)學模型，并通過對偽距單點定位的數(shù)學模型進行流層延遲、電離層延遲、衛(wèi)星鐘差修正后得到法方程矩陣；然后對所述法方程矩陣求解得到每顆衛(wèi)星的偽距定位觀測值的驗后殘差；接著基于每顆每顆衛(wèi)星的偽距定位觀測值的驗后殘差及對應(yīng)的協(xié)方差信息，得到每顆衛(wèi)星偽距定位觀測值的標準化殘差；最后根據(jù)每顆衛(wèi)星偽距定位觀測值的標準化殘差，以及步驟1得到的偽距定位觀測值的殘差檢驗閾值，來剔除接收機對應(yīng)的各個衛(wèi)星中偽距定位觀測值異常的衛(wèi)星。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用G
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用GNSS復(fù)雜條件下觀測數(shù)據(jù)的定位處理方法，其特征在于，步驟4中還基于步驟2的偽距定位觀測結(jié)果和步驟3的多普勒速度觀測結(jié)果之間的歐式幾何距離進行一致性檢驗。
...【技術(shù)特征摘要】
1.適用gnss復(fù)雜條件下觀測數(shù)據(jù)的定位處理方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用gnss復(fù)雜條件下觀測數(shù)據(jù)的定位處理方法，其特征在于，步驟1所述的偽距定位觀測值的殘差檢驗閾值、多普勒速度觀測值的殘差檢驗閾值中，每種殘差檢驗閾值由自適應(yīng)因子和經(jīng)驗閾值常數(shù)構(gòu)成，其中自適應(yīng)因子根據(jù)接收機相鄰兩個歷元的衛(wèi)星數(shù)量確定，經(jīng)驗閾值常數(shù)根據(jù)接收機的類型或觀測質(zhì)量依據(jù)經(jīng)驗設(shè)定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用gnss復(fù)雜條件下觀測數(shù)據(jù)的定位處理方法，其特征在于，步驟2中，首先建立多顆衛(wèi)星進行偽距單點定位的數(shù)學模型，并通過對偽距單點定位的數(shù)學模型進行流層延遲、電離層延遲、衛(wèi)星鐘差修正后得到法方程矩陣；然后對所述法方程矩陣求解得到每顆衛(wèi)星的偽距定位觀測值的驗后殘差；接著基于每顆每顆衛(wèi)星的偽距定位觀測值的驗后殘差及對應(yīng)的協(xié)方差信息，得到每顆衛(wèi)星偽距定位觀測...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：宋佳，趙樂文，劉歡，徐煒，胡楓，
申請(專利權(quán))人：滁州學院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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