多普勒频偏辅助的卫星导航信号载波周跳实时探测与修复的方法

摘要

本发明公开了一种多普勒频偏辅助的卫星导航信号载波周跳实时探测与修复的方法。本发明通过导航接收机复现的多普勒频偏测量值来辅助探测和修复存在于载波相位测量上的周跳，为实时定位中采用无周跳的载波相位测量值进行位置解算提供了一种可行方案。在k+1历元，利用当前历元及k历元导航接收机提供的卫星载波相位测量值、多普勒频偏测量值和标称采样间隔及累积周跳，计算出历元间相位差分残余；将此历元间相位差分残余同其均值作比较，当两者的差的绝对值大于周跳探测门限时，则认为载波相位中存在周跳，取与此差最近的整数作为周跳值对载波相位进行周跳的修复。采用本发明可以实现实时、快速的卫星导航信号载波周跳的探测与修复。

主权项

1.一种多普勒频偏辅助的卫星导航信号载波周跳实时探测与修复的方法，其特征在于包括如下步骤：1)设置初始累积周跳值dN₀为0，利用Q组无载波周跳的导航接收机数据计算出历元间相位差分残余的均值<δφ>₀和方差σ0；2)在k+1历元，利用当前历元及k历元导航接收机提供的卫星载波相位测量值、多普勒频偏测量值、导航接收机标称采样间隔和累积周跳，计算出历元间相位差分残余；3)将此历元间相位差分残余同其均值作比较，探测载波相位中是否存在周跳，其判定的条件为：|δφ_k-<δφ>_k|≤p·σ_k    (1)其中δφ_k为k+1历元的历元间相位差分残余，<δφ>_k为前k个历元的历元间相位差分残余平均值，σ_k为前k个历元的历元间相位差分残余方差，p·σ_k为周跳探测门限，p取3，式(1)不成立时，则认为载波相位中存在周跳，转入步骤4)；反之则认为载波相位中不存在周跳，转入步骤5)；4)当步骤3)判定载波相位测量值中存在周跳时，取与δφ_k-<δφ>_k最近的整数作为当前的周跳值，并更新累积周跳值，即dN_k＝dN_k-1+round(δφ_k-<δφ>_k)       (2)其中dN_k、dN_k-1分别为k和k-1历元的累积周跳值，round( )为取整函数，然后重复步骤2)-步骤3)，对修正周跳后的载波相位测量值做进一步的周跳探测；5)由式(1)判定载波相位没有发生周跳，则保持k+1历元的累积周跳值不变，采用序贯方式更新历元间相位差分残余的均值及方差，dN_k+1＝dN_k其中dN_k、dN_k-1分别为k和k-1历元的累积周跳值，<δφ>_k为前k个历元的历元间相位差分残余平均值，σ_k为前k个历元的历元间相位差分残余方差，而后等待k+2历元测量数据的到来，重复步骤2)-步骤5)。