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一种接收机信号偏差校正方法、系统、设备及存储介质

2025-08-20 09:20:06 539次浏览
一种接收机信号偏差校正方法、系统、设备及存储介质

本发明属于卫星导航,具体涉及一种接收机信号偏差校正方法、系统、设备及存储介质。


背景技术:

1、模糊度固定技术可显著提升全球导航卫星系统gnss非差参数估计的收敛速度,由于宽巷浮点模糊度波长较长,gnss参考网在估计精密产品时通常采用先宽巷后窄巷的模糊度固定策略。因此,获取高可靠的宽巷浮点模糊度固定解是gnss精密数据处理的基本前提。

2、实现高可靠宽巷(wl)模糊度固定的关键是精确确定接收机端和卫星端的相位小数周期偏差(fcb)。通常认为接收机端信号偏差具有稳定性,且在一段时间内其fcb可用单一参数表达。然而,受卫星导航信号、硬件配置的影响,同一接收机不同卫星观测值的接收机端信号偏差具有不一致性,也称信号畸变偏差。

3、已有研究表明,采用混合类型接收机参考网估计fcb产品时,受接收机端信号偏差的影响,部分类型接收机宽巷浮点模糊度固定率不足60%。将信号畸变偏差按接收机类型进行改正时可提升接收机模糊度固定率,即认为相同型号的接收机拥有相同的接收机端信号偏差,然而随着gnss多系统的发展以及其在各行业的广泛应用,市面上gnss接收机类型及配置越来越多样化,即使按接收机类型进行校正,部分测站校正效果仍然不好,一个参考网对应若干个接收机,一个测站校正不好会影响参考网产品解算的精度。


技术实现思路

1、为了克服测站校正效果不好的不足,本发明提供了一种接收机信号偏差校正方法,包括如下步骤:

2、选取若干个测站组成参考网,利用mw组合平滑滤波处理计算每个接收机所观测卫星的宽巷浮点模糊度,并提取模糊度的小数部分,再使用最小二乘平差估计参考网所有接收机及可视卫星fcb产品。

3、提取所有接收机观测到的所有卫星的模糊度残差,逐站检验模糊度残差分布是否小于设定阈值,若是,将最小二乘平差估计参考网的所有接收机及卫星端的fcb产品作为最终值;若否,剔除每个接收机观测到的所有卫星的模糊度残差中的异常离群值,得到接收机的伪距偏差;当各接收机的伪距偏差大于设定阈值时,使用伪距偏差对宽巷浮点模糊度进行修正并重新求解fcb产品。

4、优选的,所述使用最小二乘平差估计参考网的所有接收机及卫星端的fcb产品,具体为:将参考网中各接收机能共同观测到的卫星的宽巷浮点模糊度小数部分按弧段取平均值,并利用所述平均值构建观测方程,再对所述观测方程使用最小二乘平差估计参考网所有接收机及可视卫星的fcb产品。

5、优选的,所述宽巷浮点模糊度偏差fcb的计算公式为:

6、

7、式中,表示宽巷浮点模糊度小数部分,表示宽巷浮点模糊度,表示宽巷浮点模糊度的就近取整值,dr和ds分别为接收机端和卫星端相位小数偏差。

8、优选的,所述模糊度残差计算公式为:

9、

10、式中,表示单测站单卫星所有弧段模糊度残差,s表示卫星系统,r表示卫星序号,与表示利用最小二乘平差估计的接收机及可视卫星fcb产品。

11、优选的,所述伪距偏差计算方法为:

12、

13、式中,表示单测站单卫星独立于接收机的伪距偏差,q1和q3分布表示模糊度残差的第一四分位数和第三四分位数,表示单测站单卫星第i个模糊度残差。

14、优选的,所述使用伪距偏差对宽巷浮点模糊度进行修正,通过如下公式进行:

15、

16、式中,rdpbsr,j为独立于接收机的伪距偏差,表示修正后的宽巷浮点模糊度,表示多个历元宽巷浮点模糊度的平均值。

17、本发明还提供有一种接收机信号偏差校正系统,包括:

18、fcb产品获取模块,用于选取若干个测站组成参考网,利用mw组合平滑滤波计算每个接收机观测到的所有卫星的宽巷浮点模糊度,并提取宽巷浮点模糊度的小数部分,再使用最小二乘平差估计参考网的所有接收机及卫星端的fcb产品;

19、信号偏差校正模块,用于提取所有接收机观测到的所有卫星的模糊度残差,逐站检验模糊度残差分布是否小于设定阈值,若是,将最小二乘平差估计参考网的所有接收机及卫星端的fcb产品作为最终值;若否,剔除每个接收机观测到的所有卫星的模糊度残差中的异常离群值,得到接收机的伪距偏差;当各接收机的伪距偏差大于设定阈值时,使用伪距偏差对宽巷浮点模糊度进行修正并重新求解fcb产品。

20、本发明还提供有一种计算机设备,包括存储器和处理器;所述存储器存储有计算机程序,所述处理器用于运行所述存储器内的计算机程序,以执行所述接收机信号偏差校正方法。

21、本发明还提供有一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序适于处理器进行加载,以执行所述接收机信号偏差校正方法。

22、本发明提供的接收机信号偏差校正方法、系统、设备及存储介质具有以下

23、有益效果:

24、本发明通过提取所有接收机观测到的所有卫星的模糊度残差,逐站检验模糊度残差分布是否小于设定阈值,若是,将最小二乘平差估计参考网的所有接收机及卫星端的fcb产品作为最终值;若否,剔除每个接收机观测到的所有卫星的模糊度残差中的异常离群值,得到接收机的伪距偏差。即本发明为:“一站一估计”的伪距偏差(receiver-dependentpseudorange biases,rdpb)校正方案,将参考网中每一测站的接收机伪距偏差单独估计,并用于fcb产品的优化计算,该方法可以生成质量更好的fcb产品,从而提升精密产品宽巷浮点模糊度的固定率,加快收敛时间,提升参考网精密服务产品处理的精度及可用性。



技术特征:

1.一种接收机信号偏差校正方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的接收机信号偏差校正方法,其特征在于,所述使用最小二乘平差估计参考网的所有接收机及卫星端的fcb产品,具体为:将参考网中各接收机能共同观测到的卫星的宽巷浮点模糊度小数部分按弧段取平均值,并利用所述平均值构建观测方程,再对所述观测方程使用最小二乘平差估计参考网所有接收机及可视卫星的fcb产品。

3.根据权利要求2所述的接收机信号偏差校正方法,其特征在于,所述观测方程为:

4.根据权利要求1所述的接收机信号偏差校正方法,其特征在于,所述模糊度残差计算公式为:

5.根据权利要求1所述的接收机信号偏差校正方法,其特征在于,所述伪距偏差计算方法为:

6.根据权利要求5所述的接收机信号偏差校正方法,其特征在于,所述使用伪距偏差对宽巷浮点模糊度进行修正,通过如下公式进行:

7.一种接收机信号偏差校正系统,其特征在于,包括:

8.一种计算机设备,其特征在于,包括存储器和处理器;所述存储器存储有计算机程序,所述处理器用于运行所述存储器内的计算机程序,以执行权利要求1-6任一项所述的接收机信号偏差校正方法。

9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序适于处理器进行加载,以执行权利要求1-6任一项所述的接收机信号偏差校正方法。


技术总结
本发明提供了一种接收机信号偏差校正方法、系统、设备及存储介质,属于卫星导航技术领域,其方法包括如下步骤:利用GNSS参考网数据,计算每个接收机所观测卫星的宽巷浮点模糊度,并提取其小数部分,再使用最小二乘平差估计参考网所有接收机及可视卫星的FCB产品;提取所有接收机观测卫星的模糊度残差,逐站检验模糊度残差分布是否小于设定阈值,若是,将最小二乘估计的接收机和卫星端FCB产品作为最终值;若否,剔除每个接收机观测的所有卫星的模糊度残差的异常离群值,判断各接收机观测卫星的伪距偏差是否小于设定阈值,若否,使用伪距偏差对宽巷浮点模糊度进行修正并重新求解FCB产品。本发明能够单独估计每一测站的接收机伪距偏差。

技术研发人员:舒宝,郑宇航,雷体俊,张勤,黄观文,王利
受保护的技术使用者:长安大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/18
文档序号 : 【 40049024 】

技术研发人员:舒宝,郑宇航,雷体俊,张勤,黄观文,王利
技术所有人:长安大学

备 注:该技术已申请专利,仅供学习研究,如用于商业用途,请联系技术所有人。
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舒宝郑宇航雷体俊张勤黄观文王利长安大学
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