本發(fā)明涉及衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種多路徑效應(yīng)的實時檢測方法及模塊。

背景技術(shù)：

gnss用戶接收機(jī)在接收導(dǎo)航衛(wèi)星信號時，可能錯誤的接收到非直射衛(wèi)星信號，如反射信號和折射信號燈，進(jìn)而導(dǎo)致多路徑效應(yīng)，這種情況在衛(wèi)星高度角較低和天線附近有較強(qiáng)反射面(如水面)時很容易發(fā)生。偽距觀測量的多路徑誤差最大可達(dá)到0.5個ca碼碼片(約150m)，通常呈現(xiàn)出周期為數(shù)分鐘的正弦狀態(tài)，嚴(yán)重影響高精度定位性能。偽距多路徑效應(yīng)受觀測環(huán)境影響很大，很難用有效的誤差模型進(jìn)行修正?，F(xiàn)有的方法是進(jìn)行窗口化滑動分析，通過計算mp1和mp2的平均值來檢測偽距多路徑效應(yīng)，具體計算流程如圖1所示，這種方法僅適用于測繪等后處理應(yīng)用領(lǐng)域。迄今為止，實時高精度定位(如rtk、ppp、變形監(jiān)測等領(lǐng)域)還沒有有效的檢測方法。因此需要改進(jìn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種可以實時檢測偽距多路徑效應(yīng)的多路徑效應(yīng)的實時檢測方法。

本發(fā)明的另一個目的在于提出一種可以實時檢測偽距多路徑效應(yīng)的多路徑效應(yīng)的檢測模塊。

根據(jù)本發(fā)明實施例的多路徑效應(yīng)的實時檢測方法，包括如下步驟：

s1：獲取接收機(jī)輸出的l1和l2的偽距和載波相位；

s2：計算偽距無電離層組合pc，計算載波相位無電離層組合lc；

s3：計算l1和l2的載波相位差值dl，其中，dl＝l1－l2；

s4：計算dl的歷元間差值dl(t2-t1)；

s5：判斷dl(t2-t1)是否超限；

s6：若dl(t2-t1)超限，重新初始化，計算pc和lc的差值，得到mpcr，并跳轉(zhuǎn)至步驟s8；

s7：若dl(t2-t1)沒有超限，計算pc和lc的差值，得到mpcr；

s8：對mpcr進(jìn)行零階多項式擬合(y＝b)；

s9：判斷擬合相關(guān)系數(shù)是否低于限定值；

s10：若相關(guān)系數(shù)不低于限定值，判斷數(shù)據(jù)采集是否結(jié)束；

s11：若數(shù)據(jù)采集沒有結(jié)束，跳轉(zhuǎn)至步驟s1。

根據(jù)本發(fā)明實施例的多路徑效應(yīng)的實時檢測方法，通過采用雙頻無電離層組的方法形成mpcr檢測量，并對其進(jìn)行周跳探測，可以確保mpcr在不存在偽距多路徑誤差時近似服從零階多項式分布，因此，通過檢驗mpcr的時間序列分布即可判斷是否存在偽距多路徑效應(yīng)。相比于現(xiàn)有的后處理mp1和mp2方法，本發(fā)明不需要進(jìn)行窗口數(shù)據(jù)處理，可以實時的檢測偽距多路徑效應(yīng)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，

根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的多路徑效應(yīng)的實時檢測模塊，包括：電離層延遲消除模塊，所述電離層延遲消除模塊用以獲取接收機(jī)輸出的l1和l2的偽距和載波相位，并計算偽距無電離層組合pc，計算載波相位無電離層組合lc；周跳探測模塊，所述周跳探測模塊與電離層延遲消除模塊連接，所述周跳探測模塊用以計算l1和l2的載波相位差值dl，計算dl的歷元間差值dl(t2-t1)，并判斷dl(t2-t1)是否超限；以及多路徑檢測模塊，所述多路徑檢測模塊與所述周跳探測模塊連接，所述多路徑檢測模塊用以計算pc和lc的差值，得到mpcr，再對mpcr進(jìn)行零階多項式擬合(y＝b)，并判斷擬合相關(guān)系數(shù)是否低于限定值。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的多路徑誤差的檢測流程圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的多路徑效應(yīng)的實時檢測方法的流程圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的多路徑效應(yīng)的實時檢測模塊的模塊圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的多路徑效應(yīng)的實時檢測模塊的運(yùn)行示意圖。

具體實施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

下面結(jié)合附圖具體描述根據(jù)本發(fā)明實施例的多路徑效應(yīng)的實時檢測方法。

如圖2至圖4所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的多路徑效應(yīng)的實時檢測方法，包括以下步驟：

s1：獲取接收機(jī)輸出的l1和l2的偽距和載波相位；

s2：計算偽距無電離層組合pc，計算載波相位無電離層組合lc，其中，

s3：計算l1和l2的載波相位差值dl，其中，dl＝l1－l2，

s4：計算dl的歷元間差值dl(t2-t1)，其中，

s5：判斷dl(t2-t1)是否超限；

s6：若dl(t2-t1)超限，重新初始化，計算pc和lc的差值，得到mpcr，并跳轉(zhuǎn)至步驟s8；

s7：若dl(t2-t1)沒有超限，計算pc和lc的差值，得到mpcr，其中，

s8：對mpcr進(jìn)行零階多項式擬合(y＝b)；

s9：判斷擬合相關(guān)系數(shù)是否低于限定值；

s10：若相關(guān)系數(shù)不低于限定值，判斷數(shù)據(jù)采集是否結(jié)束；

s11：若數(shù)據(jù)采集沒有結(jié)束，跳轉(zhuǎn)至步驟s1。

其中步驟s2為偽距和載波相位無電離層組合，用來消除觀測量中電離層延遲的影響。在載波相位觀測值lc中，整周模糊度nc是不隨時間變化的常實數(shù)，但周跳可能導(dǎo)致nc發(fā)生跳變，因此在使用lc之前需要進(jìn)行周跳的探測與處理。步驟s3、s4和s5為相關(guān)的周跳檢測模塊。其算法原理為：

考慮電離層延遲的頻率一階項影響，設(shè)l1的電離層延遲為i1(單位m)，計算l1和l2的載波相位差值dl

其中，εdl是觀測噪聲。對dl在歷元間作差，有

電離層延遲的變化一般比較穩(wěn)定，當(dāng)dl(t2-t1)超過一定范圍時，認(rèn)為(λ1·dn1-λ2·dn2)發(fā)生了跳變，即產(chǎn)生了周跳，此時需要重新初始化多路徑檢測模塊。

步驟s6中的重新初始化是新的歷元為擬合起算歷元。

步驟s7、s8和s9為偽距的實時多路徑檢測模塊，算法原理為：

載波相位的多路徑誤差和觀測噪聲相對于偽距的要小很多，在計算偽距多路徑效應(yīng)時可以忽略不計。假設(shè)偽距觀測噪聲的標(biāo)準(zhǔn)差為σρ1、σρ2，計算第f步的多路徑檢驗量mpcr，

式中，εmpcr表示觀測噪聲，標(biāo)準(zhǔn)差計算方法為

通常偽距觀測噪聲為熱噪聲，當(dāng)周跳成功探測時，nc為常實數(shù)，mpcr的時間序列可以反映mpρ1、mpρ2的分布。

當(dāng)偽距多路徑效應(yīng)不存在時，mpcr近似服從“y＝-nc”的零階多項式分布，對mpcr的時間序列進(jìn)行多項式擬合并判別其相關(guān)系數(shù)，可以檢測是否存在偽距多路徑效應(yīng)。

本發(fā)明實施例的多路徑效應(yīng)的實時檢測方法，在檢測偽距多路徑效應(yīng)時，通過無電離層組合消除了偽距和載波相位中電離層延遲的影響，通過雙頻載波相位的電離層殘差變化率來探測周跳，確保在沒有多路徑效應(yīng)時mpcr近似服從零階多項式分布，檢驗mpcr的時間序列分布即可判斷是否存在偽距多路徑效應(yīng)。

根據(jù)本發(fā)明實施例的多路徑效應(yīng)的實時檢測方法，利用雙頻偽距和載波相位原始觀測量生成偽距多路徑效應(yīng)檢驗量，探測載波相位的周跳，并結(jié)合偽距多路徑誤差的變化特點，設(shè)計針對檢驗量時間序列的判別標(biāo)準(zhǔn)，可以實時檢測高精度定位中的偽距多路徑誤差。

由此，根據(jù)本發(fā)明實施例的多路徑效應(yīng)的實時檢測方法，通過采用雙頻無電離層組的方法形成mpcr檢測量，并對其進(jìn)行周跳探測，可以確保mpcr在不存在偽距多路徑誤差時近似服從零階多項式分布，因此，通過檢驗mpcr的時間序列分布即可判斷是否存在偽距多路徑效應(yīng)。相比于現(xiàn)有的后處理mp1和mp2方法，本發(fā)明不需要進(jìn)行窗口數(shù)據(jù)處理，可以實時的檢測偽距多路徑效應(yīng)。

如圖3和圖4所示，本發(fā)明的另一個實施例的多路徑效應(yīng)的實時檢測模塊，包括：電離層延遲消除模塊、周跳探測模塊以及多路徑檢測模塊。其中，電離層延遲消除模塊用以獲取接收機(jī)輸出的l1和l2的偽距和載波相位，并計算偽距無電離層組合pc，計算載波相位無電離層組合lc，周跳探測模塊與電離層延遲消除模塊連接，周跳探測模塊用以計算l1和l2的載波相位差值dl，計算dl的歷元間差值dl(t2-t1)，并判斷dl(t2-t1)是否超限，多路徑檢測模塊與周跳探測模塊連接，多路徑檢測模塊用以計算pc和lc的差值，得到mpcr，再對mpcr進(jìn)行零階多項式擬合(y＝b)，并判斷擬合相關(guān)系數(shù)是否低于限定值。

在本發(fā)明的一個具體實施方式中，

在本發(fā)明的一個具體實施方式中，

在本發(fā)明的一個具體實施方式中，

在本發(fā)明的一個具體實施方式中，

根據(jù)本發(fā)明實施例的多路徑效應(yīng)的實時檢測模塊，通過采用雙頻無電離層組的方法形成mpcr檢測量，并對其進(jìn)行周跳探測，可以確保mpcr在不存在偽距多路徑誤差時近似服從零階多項式分布，因此，通過檢驗mpcr的時間序列分布即可判斷是否存在偽距多路徑效應(yīng)。相比于現(xiàn)有的后處理mp1和mp2方法，本發(fā)明不需要進(jìn)行窗口數(shù)據(jù)處理，可以實時的檢測偽距多路徑效應(yīng)。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。