專利名稱：具有漫游器模糊度固定的gnss信號(hào)處理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及GNSS信號(hào)處理，并且具體涉及包含精確衛(wèi)星數(shù)據(jù)的GNSS信號(hào)處理。

發(fā)明內(nèi)容
描述了用于處理從具有在漫游器天線處觀測(cè)到的載波的一組衛(wèi)星信號(hào)得到的一組GNSS信號(hào)數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備，其中，所述數(shù)據(jù)包括每個(gè)衛(wèi)星的每個(gè)載波的載波觀測(cè)結(jié)果和碼觀測(cè)結(jié)果，包括為每個(gè)衛(wèi)星獲得時(shí)鐘校正，該時(shí)鐘校正包括以下中的至少兩個(gè)(i) 碼分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘，(ii)相位分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘，以及(iii)代表碼分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘和相位分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘之間的差的衛(wèi)星時(shí)鐘偏差；運(yùn)行第一濾波器，該第一濾波器至少使用所述 GNSS信號(hào)數(shù)據(jù)和衛(wèi)星時(shí)鐘校正來(lái)估計(jì)包括針對(duì)每個(gè)衛(wèi)星的至少一個(gè)載波模糊度的參數(shù)的值以及所述載波模糊度的協(xié)方差矩陣；從每個(gè)載波模糊度確定整數(shù)特性載波模糊度，該整數(shù)特性載波模糊度包括以下中的一個(gè)整數(shù)值和整數(shù)候選的組合；作為偽觀測(cè)結(jié)果將所述整數(shù)特性載波模糊度插入到第二濾波器中，并且將該第二濾波器施加于所述GNSS信號(hào)數(shù)據(jù)和所述衛(wèi)星時(shí)鐘校正，以獲得至少包括所述接收機(jī)的位置的參數(shù)的估計(jì)值。在一些實(shí)施例中，所述整數(shù)特性載波模糊度是衛(wèi)星間單差模糊度。一些實(shí)施例還包括獲得一組棚校正；運(yùn)行使用所述GNSS信號(hào)數(shù)據(jù)和至少所述棚校正的第三濾波器， 以便獲得至少一組莫糊度；以及使用所述W4莫糊度組來(lái)獲得所述整數(shù)特性載波模糊度。 在一些實(shí)施例中，所述莫糊度包括浮點(diǎn)值、整數(shù)值和基于整數(shù)候選的浮點(diǎn)值中的至少一個(gè)。在一些實(shí)施例中，所述模糊度的協(xié)方差矩陣被縮放以反映由于使用所述莫糊度而產(chǎn)生的變化。在一些實(shí)施例中，所述WL模糊度是衛(wèi)星間單差模糊度。在一些實(shí)施例中，所述整數(shù)特性模糊度包括以下中的至少一個(gè)L1_L2無(wú)電離層模糊度、L2-L5無(wú)電離層模糊度以及兩個(gè)或多個(gè)GNSS頻率的線性組合的載波模糊度。在一些實(shí)施例中，電離層延遲信息被用于饋送所述濾波器中的一個(gè)或多個(gè)，并且其中，所述整數(shù)特性模糊度包括以下中的至少一個(gè)L1頻率的載波模糊度、L2頻率的載波模糊度、L5頻率的載波模糊度以及任何GNSS頻率的載波模糊度。在一些實(shí)施例中，所述第二濾波器包括新濾波器、第一濾波器的副本和第一濾波器中的一個(gè)。在一些實(shí)施例中，所述碼分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘被用于對(duì)所有GNSS觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行建模，并且通過(guò)施加所述碼分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘與所述相位分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘之間的差來(lái)將所述浮點(diǎn)模糊度適配于所述相位分級(jí)的時(shí)鐘的級(jí)別。在一些實(shí)施例中，所述碼分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘被用于對(duì)所有GNSS碼觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行建模，并且所述相位分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘被用于對(duì)所有GNSS載波觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行建模。在一些實(shí)施例中，從浮點(diǎn)模糊度確定所述整數(shù)特性載波模糊度包括以下中的至少一個(gè)將所述浮點(diǎn)模糊度舍入至最近的整數(shù)、從使用整數(shù)最小二乘生成的一組整數(shù)候選選擇最佳的整數(shù)候選、 以及使用通過(guò)整數(shù)最小二乘生成的一組整數(shù)候選計(jì)算浮點(diǎn)值。在一些實(shí)施例中，所述第一濾波器和第二濾波器中的至少一個(gè)還估計(jì)以下中的至少一個(gè)接收機(jī)相位分級(jí)的時(shí)鐘、接收機(jī)碼分級(jí)的時(shí)鐘、對(duì)流層延遲、代表所述碼分級(jí)的接收機(jī)時(shí)鐘與所述相位分級(jí)的接收機(jī)時(shí)鐘之間的差的接收機(jī)時(shí)鐘偏差、以及多徑狀態(tài)。在一些實(shí)施例中，所述第一濾波器、所述第二濾波器和所述第三濾波器中的至少一個(gè)適于更新針對(duì)GNSS信號(hào)數(shù)據(jù)的多個(gè)歷元中的每個(gè)歷元的估計(jì)值。一些實(shí)施例提供了用于執(zhí)行上述一個(gè)或多個(gè)方法的設(shè)備。一些實(shí)施例提供了包括被配置成當(dāng)在計(jì)算機(jī)處理單元上執(zhí)行時(shí)實(shí)施一個(gè)或多個(gè)上述方法的指令的計(jì)算機(jī)程序。一些實(shí)施例提供了包括此類計(jì)算機(jī)程序的有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。


根據(jù)下面參考附圖所描述的實(shí)施例，本發(fā)明的所述和其他方面和特征將變得更容易理解，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的系統(tǒng)的高層級(jí)的視圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的系統(tǒng)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的高層級(jí)的視圖3是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)處理器架構(gòu)的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的數(shù)據(jù)校正的示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的觀測(cè)結(jié)果的線性組合的示意圖；圖6是一般卡爾曼(Kalman)濾波處理的示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的碼分級(jí)(code-leveled)的時(shí)鐘處理器的示意圖；圖8、圖9和圖10被刪除；圖11是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的Melbourne-WUbbena偏差處理流的示意圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的Melbourne-WUbbena偏差處理流的示意圖；圖13A示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的非差Melbourne-WiAbena偏差處理器的濾波狀態(tài)；圖1 示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的單差Melbourne-WUbbena偏差處理器的濾波狀態(tài)；圖14是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的Melbourne-WUbbena偏差處理器的示意圖；圖15是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的Melbourne-WUbbena偏差處理器的示意圖；圖16是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的Melbourne-WUbbena偏差處理器的示意圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的Melbourne-WUbbena偏差處理器的示意圖；圖18是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的Melbourne-WUbbena偏差處理器的示意圖；圖19A是GNSS站和衛(wèi)星的觀測(cè)圖；圖19B是示出作為頂點(diǎn)的站和衛(wèi)星以及作為邊緣的站-衛(wèi)星觀測(cè)結(jié)果的抽象圖；圖19C示出了圖19B的最小生成樹(shù)；圖19D示出了具有受約束的邊緣的最小生成樹(shù)；圖19E是GNSS站和衛(wèi)星的非差觀測(cè)圖；圖19F是與圖19E的觀測(cè)圖對(duì)應(yīng)的濾波圖；圖19G是GSNN站和衛(wèi)星的單差觀測(cè)圖；圖19H是與圖19G的觀測(cè)圖對(duì)應(yīng)的濾波圖；圖191是比較非差和單差處理中的約束的一組觀測(cè)結(jié)果圖；圖20是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的Melbourne-WUbbena偏差處理器的示意圖；圖21A示出了非差觀測(cè)圖上的生成樹(shù)；圖21B示出了非差觀測(cè)圖上的最小生成樹(shù)；圖21C示出了單差觀測(cè)圖上的生成樹(shù)；圖21D示出了單差觀測(cè)圖上的最小生成樹(shù)；圖22是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的Melbourne-WUbbena偏差處理器的示意圖；圖23A是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的Melbourne-WUbbena偏差處理器的示意圖；圖2 是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的Melbourne-WUbbena偏差處理器的示意圖；圖24A是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的Melbourne-WUbbena偏差處理器的示意圖；圖24B是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的Melbourne-WUbbena濾波處理的示意圖；圖MC是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的Melbourne-WUbbena濾波處理的示意圖；圖24D是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的Melbourne-WUbbena濾波處理的示意圖25A是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的Melbourne-WUbbena偏差處理器的示意圖；圖25B示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的移位偏差效應(yīng)；圖25C是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的Melbourne-WUbbena偏差處理器的示意圖；圖26A是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的軌道處理器的啟動(dòng)的示意圖；圖26B是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的軌道處理器的示意圖；圖26C是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的軌道處理器的軌道映射器的示意圖；圖26D是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的軌道處理器的軌道映射器的示意圖；圖27是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的碼分級(jí)的時(shí)鐘處理的時(shí)序圖；圖28A是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的高速碼分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘處理器的示意圖；圖28B是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的高速碼分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘處理器的示意圖；圖28C是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的高速碼分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘處理器的示意圖；圖四是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的高速相位分級(jí)(phase-leveled)的衛(wèi)星時(shí)鐘處理器的示意圖；圖30A是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的高速相位分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘處理器的示意圖；圖30B是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的高速相位分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘處理器的示意圖；圖30C是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的高速相位分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘處理器的示意圖；圖31是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的高速相位分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘處理器的示意圖；圖32是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的高速相位分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘處理器的示意圖；圖33是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的高速相位分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘處理器的示意圖；圖34是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的高速相位分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘處理器的示意圖；圖35被刪除；圖36是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)處理器計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的示意圖；圖37是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的積分GNSS接收機(jī)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化示意圖；圖38是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的使用合成基站數(shù)據(jù)的GNSS漫游器處理的示意圖；圖39示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的觀測(cè)時(shí)鐘預(yù)測(cè)；圖40是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的用于生成合成基站數(shù)據(jù)的處理的示意圖；圖41被刪除；圖42是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的使用合成基站數(shù)據(jù)的替代性GNSS漫游器處理的示意圖；圖43是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的使用合成基站數(shù)據(jù)的替代性GNSS漫游器處理的示意圖；圖44是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的使用合成基站數(shù)據(jù)的低時(shí)延GNSS漫游器處理的時(shí)序圖；圖45是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的使用合成基站數(shù)據(jù)的高準(zhǔn)確性GNSS漫游器處理的時(shí)序圖；圖46是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的使用合成基站數(shù)據(jù)的替代性GNSS漫游器處理的示意圖；圖47示出了與不使用模糊度固定的GNSS漫游器處理相比，根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的使用模糊度固定的GNSS漫游器處理的性能；圖48是根據(jù)本發(fā)明--些實(shí)施例的使用模糊度固定的GNSS漫游器處理的示意圖
圖49是根據(jù)本發(fā)明--些實(shí)施例的使用模糊度固定的GNSS漫游器處理的示意圖
圖50是根據(jù)本發(fā)明--些實(shí)施例的使用模糊度固定的GNSS漫游器處理的示意圖
圖51是根據(jù)本發(fā)明--些實(shí)施例的使用模糊度固定的GNSS漫游器處理的示意圖
圖52是根據(jù)本發(fā)明--些實(shí)施例的使用模糊度固定的GNSS漫游器處理的示意圖
圖53是根據(jù)本發(fā)明--些實(shí)施例的使用模糊度固定的GNSS漫游器處理的示意圖
圖54是根據(jù)本發(fā)明--些實(shí)施例的使用模糊度固定的GNSS漫游器處理的示意圖
圖55是根據(jù)本發(fā)明--些實(shí)施例的使用模糊度固定的GNSS漫游器處理的示意圖
圖56是根據(jù)本發(fā)明--些實(shí)施例的使用模糊度固定的GNSS漫游器處理的示意圖
圖57是根據(jù)本發(fā)明--些實(shí)施例的使用模糊度固定的GNSS漫游器處理的示意圖
圖58是根據(jù)本發(fā)明--些實(shí)施例的使用模糊度固定的GNSS漫游器處理的示意圖
圖59是根據(jù)本發(fā)明--些實(shí)施例的使用模糊度固定的GNSS漫游器處理的示意圖
圖60是根據(jù)本發(fā)明--些實(shí)施例的使用模糊度固定的GNSS漫游器處理的示意圖
圖61是根據(jù)本發(fā)明--些實(shí)施例的使用模糊度固定的GNSS漫游器處理的示意圖^rM
圖62是根據(jù)本發(fā)明--些實(shí)施例的使用模糊度固定的GNSS漫游器處理的示意圖。
具體實(shí)施例方式部分1 系統(tǒng)概覽全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSQ包括GPS、feilileo、Glonass、Compass和其他類似的定位系統(tǒng)。盡管這里給出的例子是針對(duì)GPS處理的，然而其原理適用于任何這種定位系統(tǒng)。對(duì)實(shí)時(shí)的定義在本文件中提到了幾次術(shù)語(yǔ)“實(shí)時(shí)”。在由下列實(shí)施例所涵蓋的本發(fā)明的范圍中，該術(shù)語(yǔ)是指只要一個(gè)動(dòng)作所需要的信息可用就有該動(dòng)作(例如數(shù)據(jù)被處理、計(jì)算結(jié)果)。因此，存在特定的時(shí)延，并且這依賴于取決于系統(tǒng)元件的不同方面。如下文所述，對(duì)于本文件中所涵蓋的應(yīng)用，所需要的信息通常是GNSS數(shù)據(jù)，和/或GNSS校正。實(shí)時(shí)運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)處理器能夠在以下動(dòng)作之后提供關(guān)于來(lái)自監(jiān)控接收機(jī)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)的一個(gè)歷元(epoch)的結(jié)果(la)數(shù)據(jù)被每個(gè)監(jiān)控接收機(jī)收集(通常小于1兆秒)；(Ib) 數(shù)據(jù)被從每個(gè)接收機(jī)發(fā)送給處理中心(通常小于2秒)；(Ic)數(shù)據(jù)被處理器處理。網(wǎng)絡(luò)處理器對(duì)結(jié)果的計(jì)算通常占0. 5至5秒之間，這取決于處理器類型和要使用的數(shù)據(jù)量。通常，在傳輸延遲上不遵循特定限制(例如3秒)的數(shù)據(jù)被拒絕或緩存，并且因而沒(méi)有被立即用于當(dāng)前的歷元更新。這避免了在一個(gè)或多個(gè)站正在以不可接受的延遲量發(fā)送數(shù)據(jù)的情況下增大系統(tǒng)的時(shí)延。實(shí)時(shí)運(yùn)行的漫游器接收機(jī)能夠在接收機(jī)收集了數(shù)據(jù)(通常小于1兆秒)以及以下動(dòng)作之后，提供關(guān)于數(shù)據(jù)的一個(gè)歷元的結(jié)果Oa)處理中心生成校正數(shù)據(jù)(參見(jiàn)la、lb、 lc) ； (2b)接收到來(lái)自處理中心的校正數(shù)據(jù)(如果需要的話)(通常小于5秒)數(shù)據(jù)被處理(通常小于1兆秒)。為了避免或最小化由Qa)和Qb)引發(fā)的數(shù)據(jù)延遲效應(yīng)，可以使用一種三角相位 (delta phase)方法，使得更新的接收機(jī)位置能夠在數(shù)據(jù)被收集之后就被立即與校正數(shù)據(jù)流進(jìn)行計(jì)算(通常小于1兆秒)。該三角相位方法例如描述在2009年8月18日授權(quán)的 U. Vollath的美國(guó)專利7 576 690中。圖1和圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的系統(tǒng)100的高層級(jí)的視圖。地球上分布了全球跟蹤網(wǎng)絡(luò)的參考站，例如參考站105、110、. . . 115。非常精確地知道每個(gè)參考站的位置，例如，在小于2厘米以內(nèi)。每個(gè)參考站都配備有天線，并跟蹤由該站看到的衛(wèi)星發(fā)送的GNSS信號(hào)，所述衛(wèi)星例如是GNS衛(wèi)星120、125、. . . 130。GNSS信號(hào)具有在兩個(gè)或多個(gè)載波頻率的每一個(gè)上調(diào)制的碼。每個(gè)參考站獲得GNSS數(shù)據(jù)205，該數(shù)據(jù)代表了針對(duì)在每個(gè)歷元處看到的每個(gè)衛(wèi)星，至少兩個(gè)載波的載波-相位(載波)觀測(cè)結(jié)果(observations) 210， 以及在至少兩個(gè)載波上調(diào)制的各自的碼的偽距(碼)觀測(cè)結(jié)果215。參考站還從衛(wèi)星信號(hào)獲得衛(wèi)星的歷書(shū)和星歷表220。歷書(shū)包括GNSS的所有衛(wèi)星的粗略位置，而所謂的廣播星歷表提供了在特定時(shí)間間隔中衛(wèi)星的時(shí)鐘誤差(大約1.5米)以及衛(wèi)星位置的更精確的預(yù)測(cè) (大約1米)。在參考站收集的GNSS數(shù)據(jù)經(jīng)由通信信道135被發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)處理器140。如下文詳述的，網(wǎng)絡(luò)處理器140使用來(lái)自參考站的GNSS數(shù)據(jù)以及其他信息來(lái)生成包含精確的衛(wèi)星位置和時(shí)鐘數(shù)據(jù)的校正消息。該校正消息被發(fā)送給任何數(shù)量的GNSS漫游器接收機(jī)使用。如圖1所示，該校正消息被經(jīng)由上行鏈路150和通信衛(wèi)星155傳送以便用于大范圍廣播；可使用任何其他合適的傳輸介質(zhì)，包括但不限于無(wú)線電廣播或移動(dòng)電話鏈路。漫游器160是 GNSS漫游器接收機(jī)的實(shí)例，其具有用于接收并跟蹤在其位置可看到的GNSS衛(wèi)星的信號(hào)的 GNSS天線165，并且可選地具有通信天線170。根據(jù)該校正消息的傳輸頻帶，其可由漫游器 160經(jīng)由GNSS天線165或通信天線170來(lái)接收。部分2:網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)處理器140的處理流300的主要元件的示意圖。將來(lái)自參考站310的全球網(wǎng)絡(luò)的GNSS數(shù)據(jù)作為GNSS數(shù)據(jù)305不帶校正地、或者在通過(guò)可選的數(shù)據(jù)校正器310校正后作為已校正GNSS數(shù)據(jù)315，提供給四個(gè)處理器標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘處理器320、Melbourne-Wubbena(MW)偏差處理器325、軌道處理器330以及相位時(shí)鐘處理器335。數(shù)據(jù)校正器310可選地分析來(lái)自每個(gè)參考站的原始GNSS數(shù)據(jù)305，以檢查所接收的觀測(cè)結(jié)果的質(zhì)量，并且在可能的情況下校正關(guān)于周跳(cycle slip)的數(shù)據(jù)，所述周跳在發(fā)生例如每次接收機(jī)丟失時(shí)鐘時(shí)，在載波相位觀測(cè)結(jié)果中跳動(dòng)。商業(yè)可用的參考站通常檢測(cè)周跳并且相應(yīng)地標(biāo)記數(shù)據(jù)。周跳檢測(cè)和校正技術(shù)在例如G. Seeber所著的SATELLITE GEODESY,第2版(2003年)，第277-281頁(yè)有所概述。數(shù)據(jù)校正器310可選地應(yīng)用其他校正。盡管對(duì)于所有處理器而言并非需要所有校正，然而如果被應(yīng)用到數(shù)據(jù)，校正確實(shí)沒(méi)有壞處。例如，如下文所述，一些處理器使用碼和載波觀測(cè)結(jié)果的線性組合，其中一些未校正誤差在形成組合時(shí)被抵消。觀測(cè)結(jié)果在每個(gè)參考站被逐個(gè)歷元地獲取，并被帶時(shí)間標(biāo)簽地傳送給網(wǎng)絡(luò)處理器 140。對(duì)于一些站來(lái)說(shuō)，觀測(cè)結(jié)果延遲到達(dá)。這個(gè)延遲散布在毫秒到分鐘之間。因此，可選的同步器318對(duì)在預(yù)定時(shí)間跨度內(nèi)的已校正參考站數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并將關(guān)于每個(gè)歷元的觀測(cè)結(jié)果作為集合傳遞給處理器。這使得以合理延遲到達(dá)的數(shù)據(jù)能夠被包含在數(shù)據(jù)的歷元中。
漏偏差處理器325將未校正GNSS數(shù)據(jù)305或已校正GNSS數(shù)據(jù)315作為輸入，因?yàn)樗褂肕elbourne-WUbbena線性組合，該組合除了相位和碼觀測(cè)結(jié)果的偏差和模糊度之外抵消了所有內(nèi)容。因此，對(duì)于寬巷處理器325，只有接收機(jī)和衛(wèi)星天線校正是重要的?；谠摼€性組合，計(jì)算針對(duì)每個(gè)衛(wèi)星的一個(gè)MW偏差和針對(duì)每個(gè)接收機(jī)-衛(wèi)星對(duì)的一個(gè)寬巷模糊度。偏差是平滑的(無(wú)噪聲)，并且僅表現(xiàn)出一些日以內(nèi)(sub-daily)的低速變化。寬巷模糊度是恒量，并且只要在相應(yīng)的衛(wèi)星-接收機(jī)鏈路上的觀測(cè)結(jié)果中沒(méi)有發(fā)生周跳，就可被使用。因此，時(shí)間對(duì)于偏差估計(jì)而言并不十分關(guān)鍵，并且偏差估計(jì)能夠例如以15分鐘的更新速度來(lái)運(yùn)行。這是有利的，因?yàn)橛?jì)算時(shí)間是以站和衛(wèi)星的數(shù)目的三次方來(lái)增長(zhǎng)的。作為例子，對(duì)于具有80個(gè)站的合理網(wǎng)絡(luò)而言，計(jì)算時(shí)間可以大約是15秒。固定寬巷模糊度340 和/或?qū)捪锲?45的值可選地被用于軌道處理器330和/或相位時(shí)鐘處理器335，和/或被提供給調(diào)度器355。MW偏差處理器325在下文的部分7中進(jìn)行了詳細(xì)描述。軌道處理器330的一些實(shí)施例基于預(yù)測(cè)-校正策略。使用精確強(qiáng)制模型(precise force model)并以對(duì)衛(wèi)星參數(shù)的未知值的初始推測(cè)(初始位置、初始速度和動(dòng)態(tài)強(qiáng)制模型參數(shù))作為開(kāi)始，每個(gè)衛(wèi)星的軌道通過(guò)對(duì)衛(wèi)星的非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的積分來(lái)預(yù)測(cè)。包括對(duì)未知參數(shù)的當(dāng)前位置的偏導(dǎo)數(shù)的敏感度矩陣被同時(shí)計(jì)算。初始衛(wèi)星狀態(tài)的敏感度在針對(duì)整個(gè)預(yù)測(cè)的計(jì)算的同時(shí)被計(jì)算。也就是說(shuō)，起始于對(duì)未知參數(shù)的預(yù)測(cè)，求解微分方程組，這將軌道積分到當(dāng)前時(shí)間或?qū)?lái)時(shí)間。該預(yù)測(cè)可被線性化到未知參數(shù)的方向中。因此，如果未知參數(shù)改變，則偏導(dǎo)數(shù)(敏感度)用作對(duì)當(dāng)前衛(wèi)星狀態(tài)的改變大小的測(cè)量，反之亦然。在一些實(shí)施例中，這些偏導(dǎo)數(shù)被用于卡爾曼(Kalman)濾波器，以便通過(guò)將GNSS觀測(cè)結(jié)果投射到衛(wèi)星的未知參數(shù)來(lái)改善初始推測(cè)。該精確的初始狀態(tài)估計(jì)用于再次對(duì)衛(wèi)星的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行積分并確定精確的軌道。不時(shí)地執(zhí)行初始衛(wèi)星狀態(tài)到當(dāng)前歷元的時(shí)間更新。 在一些實(shí)施例中，無(wú)電離層模糊度也是卡爾曼濾波器的狀態(tài)。固定的寬巷模糊度值340被用來(lái)固定軌道處理器330的無(wú)電離層模糊度，以便增強(qiáng)所估計(jì)的軌道的準(zhǔn)確性。衛(wèi)星軌道非常平滑，并且能夠?qū)θ舾煞昼姾托r(shí)進(jìn)行預(yù)測(cè)。精確的軌道預(yù)測(cè)結(jié)果350可選地被轉(zhuǎn)發(fā)給標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘處理器320和相位時(shí)鐘處理器335以及調(diào)度器355。超速軌道360，例如國(guó)際GNSS服務(wù)(IGS)提供的I⑶軌道，可用作對(duì)精確軌道預(yù)測(cè)結(jié)果355的替代。I⑶軌道一天更新四次，并且以三小時(shí)時(shí)延地可用。標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘處理器320使用GNSS數(shù)據(jù)305或已校正GNSS數(shù)據(jù)315，并使用精確軌道預(yù)測(cè)結(jié)果355或超速軌道365，來(lái)計(jì)算碼分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘360 (也被稱為標(biāo)準(zhǔn)衛(wèi)星時(shí)鐘)。 碼分級(jí)的表明時(shí)鐘與無(wú)電離層碼觀測(cè)結(jié)果一起使用時(shí)是足夠的，但是與載波-相位觀測(cè)結(jié)果一起使用時(shí)則不是足夠的，這是因?yàn)榇a分級(jí)的時(shí)鐘不保持模糊度的整數(shù)特性。由標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘處理器320計(jì)算的碼分級(jí)的時(shí)鐘360表征衛(wèi)星之間的時(shí)鐘誤差差異。標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘處理器 320將廣播星歷表的時(shí)鐘誤差用作偽觀測(cè)結(jié)果，并將所估計(jì)的時(shí)鐘調(diào)整到GPS時(shí)間，使得它們可用于計(jì)算例如，衛(wèi)星信號(hào)的傳輸?shù)拇_切時(shí)間。時(shí)鐘誤差變得很快，但是對(duì)于與相當(dāng)吵雜的碼測(cè)量一起的使用來(lái)說(shuō)，厘米級(jí)的準(zhǔn)確度是足夠的。因此，30秒至60秒的“低速”更新速度是適當(dāng)?shù)摹＿@是有利的，因?yàn)橛?jì)算時(shí)間以站和衛(wèi)星數(shù)目的三次方來(lái)增長(zhǎng)。標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘處理器325還將對(duì)流層峰值延遲365確定為估計(jì)處理的副產(chǎn)品。對(duì)流層峰值延遲和碼分級(jí)的時(shí)鐘被發(fā)送給相位時(shí)鐘處理器335。標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘處理器320在下文的部分6進(jìn)行詳細(xì)描述。相位時(shí)鐘處理器335可選地連同對(duì)流層峰值延遲365和精確軌道350或I⑶軌道360 一起，使用來(lái)自寬巷處理器325的MW偏差345和/或固定寬巷模糊度340，以便估計(jì)關(guān)于每對(duì)衛(wèi)星的窄巷模糊度和單差(single difference)時(shí)鐘誤差。單差時(shí)鐘誤差和窄巷模糊度被組合，以獲得對(duì)于每個(gè)衛(wèi)星(除了參考衛(wèi)星)的單差相位分級(jí)的時(shí)鐘誤差370，其相對(duì)于參考衛(wèi)星而言是單差的。低速碼分級(jí)的時(shí)鐘360、對(duì)流層峰值延遲365和精確的軌道 350或I⑶軌道360用于估計(jì)高速碼分級(jí)的時(shí)鐘375。這里，計(jì)算工作量與站的數(shù)量是線性關(guān)系，并且是衛(wèi)星數(shù)量的三次方。快速改變的相位分級(jí)的時(shí)鐘370和碼分級(jí)的時(shí)鐘375以例如0. 1秒-0. 2秒的延遲可用。高速相位分級(jí)的時(shí)鐘370和高速碼分級(jí)的時(shí)鐘375與MW 偏差340 —起，被發(fā)送到調(diào)度器355。相位時(shí)鐘處理器340在下文的部分9進(jìn)行詳細(xì)描述。調(diào)度器355接收軌道(精確軌道350或I⑶軌道360)、麗偏差340、高速相位分級(jí)的時(shí)鐘370和高速碼分級(jí)的時(shí)鐘375。調(diào)度器355將這些打包到一起，并將已打包的軌道和時(shí)鐘以及偏差380轉(zhuǎn)發(fā)給消息編碼器385，該編碼器準(zhǔn)備壓縮格式的校正消息390，用于向漫游器的傳輸。到漫游器的傳輸在衛(wèi)星鏈路上占用例如大約10秒-20秒，但也可以使用移動(dòng)電話或直接互聯(lián)網(wǎng)連接或其它合適的通信鏈路來(lái)完成。部分3 觀測(cè)(observation)數(shù)據(jù)校正器圖4是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的數(shù)據(jù)校正的示意圖。可選的觀測(cè)校正器310對(duì)在參考站收集的GNSS信號(hào)進(jìn)行校正，該校正針對(duì)由于作用于地球的離心力、回轉(zhuǎn)力和重力而造成的站移位，站的天線相位中心相對(duì)于站的天線安裝點(diǎn)的位置，站的天線相位中心相對(duì)于衛(wèi)星軌道給出的衛(wèi)星質(zhì)量中心的位置，以及取決于站天線和衛(wèi)星天線的對(duì)準(zhǔn)方式的這些相位中心的變化。站位移的主要原因是高達(dá)500毫米的固體潮(earth tide)、高達(dá)100毫米的海洋潮汐負(fù)荷，以及高達(dá)10毫米的極點(diǎn)潮。所有這些都取決于站位于哪里?？稍贛cCarthy， D. D.，Petit, G.(編)IERS Conventions (2003)，IERS Technical Note No. 32 以及其中引用的參考文獻(xiàn)中找到更多描述。由作用于地球的松散體上的天體(主要是月亮)力導(dǎo)致的海洋潮汐還會(huì)引起大陸板塊被提升和降低。該熟知的效應(yīng)表現(xiàn)為參考站位置的重復(fù)變化?？蛇x地對(duì)固體地球潮進(jìn)行計(jì)算以便用于網(wǎng)絡(luò)處理以及漫游器處理，因?yàn)樵撔?yīng)不應(yīng)當(dāng)被忽略并且計(jì)算工作量較小。第二大效應(yīng)是大陸的板塊變形，這歸因于與潮汐一起隨時(shí)間變化的海洋負(fù)荷。用于快速計(jì)算站隨時(shí)間的位移的海洋潮汐負(fù)荷參數(shù)取決于站的位置。用來(lái)得出這些參數(shù)的計(jì)算工作量相當(dāng)大。對(duì)于給定的位置，可使用任何可通過(guò)Onsala空間天文臺(tái)海洋(Onsala Space Observatory Ocean, http://www. oso. chalmers. se/~ loading/, Chalmers Onsala Space Observatory, 2009)提供的在線海洋-潮汐-負(fù)荷(ocean-tide-loading)服務(wù)獲得的熟知模型，對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。較低準(zhǔn)確度的參數(shù)，例如來(lái)自預(yù)先計(jì)算的網(wǎng)格的內(nèi)插， 對(duì)于這里討論的應(yīng)用而言是足夠的。這里提到的最小效應(yīng)歸因于極點(diǎn)潮。這個(gè)位移歸因于地球的兩極運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的離心和回轉(zhuǎn)效應(yīng)引起的板塊的升起。地球定向參數(shù)用于該計(jì)算。這些會(huì)被有規(guī)律地更新在國(guó)際地球自轉(zhuǎn)禾口參考系統(tǒng)月艮務(wù)(International Earth Rotation & Reference System Service), http://hpiers. obspm. fr/，巴黎天文臺(tái)，2009，并且不容易計(jì)算。這個(gè)較小的效應(yīng)因而在漫游器處理中可選地被忽略。
絕對(duì)校正的天線模型用于計(jì)算接收機(jī)和衛(wèi)星天線相位中心的偏移和變化?？稍?J. Kouba 所著的 “A Guide to Using International GPS Service(IGS) Products，，(Geoodetic Survey Division Natural Resources，力口拿大，2003 年 2 月)找到介紹。通過(guò)IGS收集的校正數(shù)據(jù)可從http://igscb. jpl. nasa. gov/上2009年的antex文件中獲得；衛(wèi)星天線偏移信息例如可在IGS絕對(duì)天線文件(IGS absolute antenna file) igs05. atx 中找到。另一個(gè)效應(yīng)是天線相位纏繞(wind-up)。如果接收機(jī)天線相對(duì)于發(fā)送器天線移動(dòng)，則所記錄的數(shù)據(jù)就顯示出相位移動(dòng)。如果該效應(yīng)被忽略，則衛(wèi)星圍繞發(fā)送軸的360度轉(zhuǎn)體(full turn)將導(dǎo)致在接收機(jī)處檢測(cè)到的載波-相位中一個(gè)周期的誤差。由于衛(wèi)星相對(duì)于接收機(jī)的定向多數(shù)時(shí)候是已知的，所以該效應(yīng)可被建模，如mi J. Τ. , Hajj G.A.， Bertiger W. I.以及 Lichten S. Μ.的"Effects of antenna orientation on GPS carrier phase” (MANUSCRIPTA GE0DAETICA，第 18 卷 91-98 頁(yè)(1993))中所介紹的。站和衛(wèi)星的相對(duì)移動(dòng)主要原因是繞軌道運(yùn)行的衛(wèi)星。如果衛(wèi)星是遮擋的(這意味著衛(wèi)星的軌道橫跨地球的陰影)，則可能有衛(wèi)星圍繞其發(fā)送軸的額外旋轉(zhuǎn)。例如，GPS Block IIA衛(wèi)星具有正午旋轉(zhuǎn)以及交叉運(yùn)行(crossing maneuver)的陰影，而GPS Block UR衛(wèi)星則具有正午旋轉(zhuǎn)和午夜旋轉(zhuǎn)。如果太陽(yáng)、地球和衛(wèi)星幾乎在同一直線上，則難以計(jì)算旋轉(zhuǎn)運(yùn)行的方向，并且不正確的方向?qū)?dǎo)致一個(gè)周期的載波-相位中的誤差。衛(wèi)星的偏航飛行姿態(tài)對(duì)相位纏繞和衛(wèi)星天線校正有影響?？稍贙ouba，J.的“A simplified yaw-attitude model for eclipsing GPS satellites”(GPS SOLUTIONSU008))、和 Bar-Sever，Y. E.的 "A new model for GPS yaw attitude "(JOURNAL OF GEODESY，第 70 卷 714-723 頁(yè)(1996)) 中找到更詳細(xì)的介紹。在僅使用相位觀測(cè)結(jié)果的情況下，未建模的衛(wèi)星旋轉(zhuǎn)運(yùn)行的效應(yīng)不能與衛(wèi)星時(shí)鐘分離開(kāi)。因此，在相位時(shí)鐘誤差估計(jì)中，旋轉(zhuǎn)運(yùn)行的效應(yīng)被包含于所估計(jì)的衛(wèi)星時(shí)鐘誤差中。如果漫游器使用那些時(shí)鐘，則其必須也不對(duì)衛(wèi)星旋轉(zhuǎn)運(yùn)行進(jìn)行校正。需要太陽(yáng)位置以便對(duì)衛(wèi)星體固定的坐標(biāo)框架進(jìn)行計(jì)算，因?yàn)棣州S是通過(guò)衛(wèi)星位置和太陽(yáng)位置的向量積來(lái)定義的。該坐標(biāo)系統(tǒng)用于計(jì)算偏航飛行姿態(tài)、衛(wèi)星的天線校正(偏移和變化，映射到正弦視角中)以及相位纏繞校正。對(duì)于固體地球潮來(lái)說(shuō)，也需要月亮的位置?？稍诶?Seidelmann, P. K.(編)"Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac”(University Science Books, U. S. (1992))中找到如何計(jì)算太陽(yáng)和月亮的位置。還可應(yīng)用進(jìn)一步的校正，盡管這些對(duì)于市場(chǎng)需要的定位準(zhǔn)確度級(jí)別而言僅僅是較小的益處。不需要在可選的數(shù)據(jù)校正器310中考慮作為校正關(guān)于相對(duì)效應(yīng)、電離層和對(duì)流層延遲的附加效應(yīng)。相對(duì)校正通常被應(yīng)用于衛(wèi)星時(shí)鐘。歸因于電離層的主要第一順序效應(yīng)通過(guò)使用GNSS觀測(cè)結(jié)果的無(wú)電離層組合而被消除，并且歸因于對(duì)流層的效應(yīng)在一些實(shí)施例中被部分地建模并被部分地估計(jì)。部分4:形成線性組合4. 1基本建模等式對(duì)于接收機(jī)i和衛(wèi)星j之間調(diào)制類型為m、頻帶k上的碼巧；和載波相位Φ/-觀
測(cè)結(jié)果而言，假設(shè)以下觀測(cè)模型將觀測(cè)結(jié)果關(guān)聯(lián)到特定物理量，
其中，p/是從衛(wèi)星j到接收機(jī)i的幾何距離，c是光速，Ati是接收機(jī)i的時(shí)鐘誤差，Atj是衛(wèi)星j的時(shí)鐘誤差，Τ；"是從衛(wèi)星j到接收機(jī)i的對(duì)流層延遲，4m +是頻率fk上的碼電離層延遲，
權(quán)利要求
1.一種處理從具有在漫游器天線處觀測(cè)到的載波的一組衛(wèi)星的信號(hào)得到的一組GNSS 信號(hào)數(shù)據(jù)的方法，其中，所述數(shù)據(jù)包括每個(gè)衛(wèi)星的每個(gè)載波的載波觀測(cè)結(jié)果和碼觀測(cè)結(jié)果， 包括為每個(gè)衛(wèi)星獲得時(shí)鐘校正，該時(shí)鐘校正包括以下中的至少兩個(gè)(i)碼分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘，(ii)相位分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘，以及(iii)代表碼分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘和相位分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘之間的差的衛(wèi)星時(shí)鐘偏差，運(yùn)行第一濾波器，該第一濾波器至少使用所述GNSS信號(hào)數(shù)據(jù)和衛(wèi)星時(shí)鐘校正，以便估計(jì)包括針對(duì)每個(gè)衛(wèi)星的至少一個(gè)載波模糊度的參數(shù)的值以及所述載波模糊度的協(xié)方差矩陣，從每個(gè)載波模糊度確定整數(shù)特性載波模糊度，該整數(shù)特性載波模糊度包括以下之一 整數(shù)值，以及整數(shù)候選的組合，作為偽觀測(cè)結(jié)果將所述整數(shù)特性載波模糊度插入到第二濾波器中，并且將該第二濾波器施加于所述GNSS信號(hào)數(shù)據(jù)和所述衛(wèi)星時(shí)鐘校正，以獲得至少包括所述接收機(jī)的位置的參數(shù)的估計(jì)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述整數(shù)特性載波模糊度是衛(wèi)星間單差模糊度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括獲得一組麗校正，運(yùn)行使用所述GNSS信號(hào)數(shù)據(jù)和至少所述MW校正的第三濾波器，以便獲得至少一組WL 模糊度，以及使用所述WL模糊度組來(lái)獲得所述整數(shù)特性載波模糊度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述莫糊度包括浮點(diǎn)值、整數(shù)值和基于整數(shù)候選的浮點(diǎn)值中的至少一個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述模糊度的協(xié)方差矩陣被縮放以反映由于使用所述WL模糊度而產(chǎn)生的變化。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述莫糊度是衛(wèi)星間單差模糊度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述整數(shù)特性模糊度包括以下中的至少一個(gè) L1-L2無(wú)電離層模糊度、L2-L5無(wú)電離層模糊度以及兩個(gè)或多個(gè)GNSS頻率的線性組合的載波模糊度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，電離層延遲信息被用于饋送所述濾波器中的一個(gè)或多個(gè)，并且其中，所述整數(shù)特性模糊度包括以下中的至少一個(gè)L1頻率的載波模糊度、 L2頻率的載波模糊度、L5頻率的載波模糊度以及任何GNSS頻率的載波模糊度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第二濾波器包括新濾波器、第一濾波器的副本和第一濾波器中的一個(gè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述碼分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘被用于對(duì)所有GNSS觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行建模，并且通過(guò)施加所述碼分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘與所述相位分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘之間的差來(lái)將所述浮點(diǎn)模糊度適配于所述相位分級(jí)的時(shí)鐘的級(jí)別。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述碼分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘被用于對(duì)所有GNSS碼觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行建模，并且所述相位分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘被用于對(duì)所有GNSS載波觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行建模。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，從浮點(diǎn)模糊度確定所述整數(shù)特性載波模糊度包括以下中的至少一個(gè)將所述浮點(diǎn)模糊度舍入至最近的整數(shù)、從使用整數(shù)最小二乘生成的一組整數(shù)候選選擇最佳的整數(shù)候選、以及使用利用整數(shù)最小二乘生成的一組整數(shù)候選計(jì)算浮點(diǎn)值。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一濾波器和第二濾波器中的至少一個(gè)還估計(jì)以下中的至少一個(gè)接收機(jī)相位分級(jí)的時(shí)鐘、接收機(jī)碼分級(jí)的時(shí)鐘、對(duì)流層延遲、代表所述碼分級(jí)的接收機(jī)時(shí)鐘與所述相位分級(jí)的接收機(jī)時(shí)鐘之間的差的接收機(jī)時(shí)鐘偏差、以及多徑狀態(tài)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一濾波器、所述第二濾波器和所述第三濾波器中的至少一個(gè)適于更新針對(duì)GNSS信號(hào)數(shù)據(jù)的多個(gè)歷元中的每個(gè)歷元的估計(jì)值。
15.一種處理從具有在漫游器天線處觀測(cè)到的載波的一組衛(wèi)星的信號(hào)得到的一組 GNSS信號(hào)數(shù)據(jù)的設(shè)備，其中，所述數(shù)據(jù)包括每個(gè)衛(wèi)星的每個(gè)載波的載波觀測(cè)結(jié)果和碼觀測(cè)結(jié)果，包括用以為每個(gè)衛(wèi)星獲得時(shí)鐘校正的元件，該時(shí)鐘校正包括以下中的至少兩個(gè)(i)碼分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘，(ii)相位分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘，以及(iii)代表碼分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘和相位分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘之間的差的衛(wèi)星時(shí)鐘偏差，第一濾波器，其至少使用所述GNSS信號(hào)數(shù)據(jù)和衛(wèi)星時(shí)鐘校正，以便估計(jì)包括針對(duì)每個(gè)衛(wèi)星的至少一個(gè)載波模糊度的參數(shù)的值，以及所述載波模糊度的協(xié)方差矩陣，用以從每個(gè)載波模糊度確定整數(shù)特性載波模糊度的元件，該整數(shù)特性載波模糊度包括以下之一整數(shù)值，以及整數(shù)候選的組合，第二濾波器，其將所述整數(shù)特性載波模糊度用作偽觀測(cè)結(jié)果，并使用所述GNSS信號(hào)數(shù)據(jù)和所述衛(wèi)星時(shí)鐘校正，以估計(jì)至少包括所述接收機(jī)的位置的參數(shù)的值。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，所述整數(shù)特性載波模糊度是衛(wèi)星間單差模糊度。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，還包括用以獲得一組麗校正的元件，第三濾波器，其使用所述GNSS信號(hào)數(shù)據(jù)和至少所述MW校正，以便獲得至少一組WL模糊度，以及使用所述WL模糊度組來(lái)獲得所述整數(shù)特性載波模糊度的元件。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，所述莫糊度包括浮點(diǎn)值、整數(shù)值和基于整數(shù)候選的浮點(diǎn)值中的至少一個(gè)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中，所述模糊度的協(xié)方差矩陣被縮放以反映由于使用所述WL模糊度而產(chǎn)生的變化。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，所述WL模糊度是衛(wèi)星間單差模糊度。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，所述整數(shù)特性模糊度包括以下中的至少一個(gè) L1-L2無(wú)電離層模糊度、L2-L5無(wú)電離層模糊度以及兩個(gè)或多個(gè)GNSS頻率的線性組合的載波模糊度。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，所述濾波器中的一個(gè)或多個(gè)被饋送有電離層延遲信息，并且其中，所述整數(shù)特性模糊度包括以下中的至少一個(gè)L1頻率的載波模糊度、L2頻率的載波模糊度、L5頻率的載波模糊度以及任何GNSS頻率的載波模糊度。
23.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，所述第二濾波器包括新濾波器、第一濾波器的副本和第一濾波器中的一個(gè)。
24.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，所述碼分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘被用于對(duì)所有GNSS觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行建模，并且通過(guò)施加所述碼分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘與所述相位分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘之間的差來(lái)將所述浮點(diǎn)模糊度適配于所述相位分級(jí)的時(shí)鐘的級(jí)別。
25.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，所述碼分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘被用于對(duì)所有GNSS碼觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行建模，并且所述相位分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘被用于對(duì)所有GNSS載波觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行建模。
26.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，用以從每個(gè)載波模糊度確定所述整數(shù)特性載波模糊度的元件適于執(zhí)行以下中的至少一個(gè)將所述浮點(diǎn)模糊度舍入至最近的整數(shù)、從使用整數(shù)最小二乘生成的一組整數(shù)候選選擇最佳的整數(shù)候選、以及使用利用整數(shù)最小二乘生成的一組整數(shù)候選計(jì)算浮點(diǎn)值。
27.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，所述第一濾波器和第二濾波器中的至少一個(gè)還適于估計(jì)以下中的至少一個(gè)接收機(jī)相位分級(jí)的時(shí)鐘、接收機(jī)碼分級(jí)的時(shí)鐘、對(duì)流層延遲、代表所述碼分級(jí)的接收機(jī)時(shí)鐘與所述相位分級(jí)的接收機(jī)時(shí)鐘之間的差的接收機(jī)時(shí)鐘偏差、以及多徑狀態(tài)。
28.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，所述第一濾波器、所述第二濾波器和所述第三濾波器中的至少一個(gè)適于更新針對(duì)GNSS信號(hào)數(shù)據(jù)的多個(gè)歷元中的每個(gè)歷元的估計(jì)值。
29.一種計(jì)算機(jī)程序，包括被配置成當(dāng)在計(jì)算機(jī)處理單元上執(zhí)行時(shí)實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求 1-14之一所述的方法的指令。
30.一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，包括根據(jù)四所述的計(jì)算機(jī)程序。
全文摘要
描述了用于處理從具有在漫游器天線處觀測(cè)到的載波的一組衛(wèi)星信號(hào)得到的一組GNSS信號(hào)數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備，其中，所述數(shù)據(jù)包括每個(gè)衛(wèi)星的每個(gè)載波的載波觀測(cè)結(jié)果和碼觀測(cè)結(jié)果，包括為每個(gè)衛(wèi)星獲得時(shí)鐘校正，該時(shí)鐘校正包括以下中的至少兩個(gè)(i)碼分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘，(ii)相位分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘，以及(iii)代表碼分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘和相位分級(jí)的衛(wèi)星時(shí)鐘之間的差的衛(wèi)星時(shí)鐘偏差；運(yùn)行第一濾波器，該第一濾波器至少使用所述GNSS信號(hào)數(shù)據(jù)和衛(wèi)星時(shí)鐘校正來(lái)估計(jì)包括針對(duì)每個(gè)衛(wèi)星的至少一個(gè)載波模糊度的參數(shù)的值以及所述載波模糊度的協(xié)方差矩陣；從每個(gè)載波模糊度確定整數(shù)特性載波模糊度，該整數(shù)特性載波模糊度包括以下中的一個(gè)整數(shù)值，和整數(shù)候選的組合；作為偽觀測(cè)結(jié)果將所述整數(shù)特性載波模糊度插入到第二濾波器中，并且將該第二濾波器施加于所述GNSS信號(hào)數(shù)據(jù)和所述衛(wèi)星時(shí)鐘校正，以獲得至少包括所述接收機(jī)的位置的參數(shù)的估計(jì)值。
文檔編號(hào)G01S19/20GK102498415SQ201080042149
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2010年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月19日
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