GPS、GLONASS和BDS联合解算的定位方法

摘要

本发明涉及一种GPS、GLONASS和BDS联合解算的定位方法，其中包括基于所述的GPS、GLONASS和BDS三星联合解算进行静态相对定位；基于所述的GPS、GLONASS和BDS三星联合解算进行动态相对定位。采用该种GPS、GLONASS和BDS联合解算的定位方法，实现联合三星进行解算，提高在恶劣观测环境下的定位精度及可靠性，缩短初始化时间，采用部分模糊度固定策略，即面向静态相对定位的基于RMS的部分模糊度固定方法以及面向动态相对定位的基于协因数阵的部分模糊度固定方法，可提高模糊度固定的成功率，从而可提高基线解算的精度与可靠性，建立了统一的观测模型，有利于该方法的扩展与使用，具有更广泛的应用范围。

主权项

一种GPS、GLONASS和BDS联合解算的定位方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：(1)基于所述的GPS、GLONASS和BDS三星联合解算进行静态相对定位；(2)基于所述的GPS、GLONASS和BDS三星联合解算进行动态相对定位；所述的基于所述的GPS、GLONASS和BDS三星联合解算进行静态相对定位，包括以下步骤：(11)对所述的GPS、GLONASS和BDS三星的静态数据进行预处理统一时空基准；(12)对GPS、GLONASS和BDS三星进行基于模糊度固定解的静态基线向量解算；(13)根据比例因子、均方根因子、标准差因子选取不同组合的最优解；所述的基于所述的GPS、GLONASS和BDS三星联合解算进行动态相对定位，包括以下步骤：(21)对所述的GPS、GLONASS和BDS三星的动态数据进行预处理统一时空基准；(22)采用单差模糊度估计和双差模糊度固定相结合的方式进行GPS、GLONASS和BDS的动态相对定位模型解算；(23)根据比例因子、均方根因子、标准差因子选取不同组合的最优解；所述的对GPS、GLONASS和BDS三星进行基于模糊度固定解的静态基线向量解算，包括以下步骤：(121)进行自适应静态基线解算并通过构建双差形式的观测方程解算静态基线向量得到模糊度浮点解；(122)对模糊度浮点解进行模糊度固定得到模糊度固定解；(123)将所述的模糊度固定解代入所述的双差形式的观测方程中进行基于模糊度固定解的基线向量的解算；所述的进行自适应静态基线解算并通过构建双差形式的观测方程解算静态基线向量得到模糊度浮点解，包括以下步骤：(121‑1)进行自适应静态基线解算；(121‑2)对于短基线，构建L1双差模型、L1+L2双差观测模型和Ln双差观测模型同步解算静态基线向量，其中L1、L2分别为L1频率波段与L2频率波段载波相位观测值，Ln为窄巷观测值，Lc为无电离层组合观测值；(121‑3)对于中长基线，构建无电离层组合Lc观测模型解算静态基线向量得到模糊度浮点解；所述的对模糊度浮点解进行模糊度固定得到模糊度固定解，包括以下步骤：(122‑1)对所述的模糊度浮点解(N₁,N₂,…N_k)，采用LAMBDA算法进行固定，并用F～Ratio检验方法按照如下公式进行有效性检验：$Ratio=\frac{{\delta }_{\sec }^2}{{\delta }_{\min }^2}>F_{\alpha }(n,n)$其中，Ratio次小方差与最小方差的比值服从F分布，Ratio～F(n,n)，α为给定置信水平，在实际处理时Ratio取阈值为min(3,F_α(n,n))；如果未通过F～Ratio检验，则继续步骤(122‑2)，如果通过F～Ratio检验，则继续步骤(123)；(122‑2)重新选择卫星，将全部模糊度固定得到的代入重新创建的观测模型并计算各颗卫星的残差RMS值(rms₁,rms₂,…rms_k)，并查找出最大RMS的卫星j；(122‑3)删除卫星j后重新解算观测模型，得到模糊度浮点解组(N₁,…,N_j‑1,N_j+1,…,N_k)，然后继续步骤(122‑1)；所述的采用单差模糊度估计和双差模糊度固定相结合的方式进行GPS、GLONASS和BDS的动态相对定位模型解算，包括以下步骤：(221)构建基于单差模糊度参数估计的观测模型并采用Kalman滤波进行实时估计得到单差模糊度；(222)选择参考卫星后通过投影变换得到相应的双差模糊度；(223)利用LAMBDA算法并采用基于协因数阵的部分模糊度策略进行模糊度固定；所述的利用LAMBDA算法并采用基于协因数阵的部分模糊度策略进行模糊度固定，包括以下步骤：(223‑1)对全部模糊度进行LAMBDA算法固定；(223‑2)判断固定的模糊度是否通过Ratio～F(n,n)检验，如果是，则继续步骤(223‑4)，否则，继续步骤(223‑3)；(223‑3)禁用协因数阵对角线元素最大的卫星并重新进行模糊度解算，然后继续步骤(223‑1)；(223‑4)判断可用卫星是否大于五颗，如果是，则继续步骤(23)，否则固定失败。