GNSS整周模糊度的固定方法、定位装置及移动站与流程

gnss整周模糊度的固定方法、定位装置及移动站
技术领域
1.本技术涉及定位技术领域，尤其涉及一种gnss整周模糊度的固定方法、定位装置及移动站。


背景技术：

2.当可见卫星数较少、周边遮挡严重或全球卫星导航系统(globalnavigation satellite system，gnss)天线本身的性能较差时，gnss接收到的观测量(伪距、载波相位等)带有较大噪声，这会使实时动态技术(real timekinematic，rtk)解算过程中的整周模糊度难以固定，rtk定位结果的精度较差。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供了一种gnss整周模糊度的固定方法、定位装置及移动站，有利于提高整周模糊度的固定成功率，实现精确定位。
4.本技术实施例第一方面提供了一种gnss整周模糊度的固定方法，包括：
5.获取当前时刻下移动站及基准站的gnss卫星观测数据；
6.利用所述gnss卫星观测数据和双差观测方程，得到当前时刻的初始浮点解方差矩阵；
7.根据上一时刻的整周模糊度矩阵、上一时刻的目标浮点解方差矩阵及当前时刻的初始浮点解方差矩阵进行最小二乘法的递推计算，得到当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵；
8.根据当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵，得到当前时刻的gnss整周模糊度矩阵。
9.作为一种可选的实施方式，在本技术实施例第一方面中，所述方法还包括：
10.获取当前时刻对应的可见卫星的周跳信息；
11.若所述周跳信息指示当前时刻对应的可见卫星中存在发生周跳的第一可见卫星，则利用当前时刻的初始浮点解模糊度矩阵中所述第一可见卫星的初始浮点解模糊度，更新上一时刻的整周模糊度矩阵，并利用当前时刻的初始浮点解方差矩阵中所述第一可见卫星的初始浮点解方差，更新上一时刻的目标浮点解方差矩阵；
12.其中，所述根据上一时刻的整周模糊度矩阵、上一时刻的目标浮点解方差矩阵及当前时刻的初始浮点解方差矩阵进行最小二乘法的递推计算，得到当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵，包括：
13.根据更新后的上一时刻的整周模糊度矩阵、更新后的上一时刻的目标浮点解方差矩阵及当前时刻的初始浮点解方差矩阵进行最小二乘法的递推计算，得到当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵。
14.作为一种可选的实施方式，在本技术实施例第一方面中，当前时刻下移动站及基准站的gnss卫星观测数据包括第一双频观测数据；
15.其中，所述获取当前时刻对应的可见卫星的周跳信息，包括：
16.获取上一时刻下所述移动站及所述基准站的第二双频观测数据；
17.根据所述第一双频观测数据和所述第二双频观测数据，得到m
‑
w组合观测值和电离层残差观测值；
18.根据所述m
‑
w组合观测值和所述电离层残差观测值，确定当前时刻对应的可见卫星的周跳信息。
19.作为一种可选的实施方式，在本技术实施例第一方面中，所述方法还包括：
20.获取上一时刻对应的第一可见卫星序列和当前时刻对应的第二可见卫星序列；
21.其中，所述根据更新后的上一时刻的整周模糊度矩阵、更新后的上一时刻的目标浮点解方差矩阵及当前时刻的初始浮点解方差矩阵进行最小二乘法的递推计算，得到当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵，包括：
22.若所述第一可见卫星序列和所述第二可见卫星序列相同，则利用对应所述第一卫星序列的更新后的上一时刻的整周模糊度矩阵、对应所述第一卫星序列的更新后的上一时刻的目标浮点解方差矩阵及当前时刻的初始浮点解方差矩阵进行最小二乘法的递推计算，得到当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵。
23.作为一种可选的实施方式，在本技术实施例第一方面中，所述方法还包括：
24.若所述第一可见卫星序列和所述第二可见卫星序列不相同，则根据所述第一可见卫星序列和所述第二可见卫星序列，确定转换矩阵；
25.根据所述转换矩阵，将对应所述第一可见卫星序列的更新后的上一时刻的整周模糊度矩阵，转换为对应所述第二可见卫星序列的更新后的上一时刻的整周模糊度矩阵，并将对应的第一可见卫星序列的上一时刻的更新后的目标浮点解方差矩阵，转换为对应所述第二可见卫星序列的更新后的上一时刻的目标浮点解方差矩阵；
26.其中，所述根据更新后的上一时刻的整周模糊度矩阵、更新后的上一时刻的目标浮点解方差矩阵及当前时刻的初始浮点解方差矩阵进行最小二乘法的递推计算，得到当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵，包括：
27.根据对应所述第二可见卫星序列的更新后的上一时刻的整周模糊度矩阵、对应所述第二可见卫星序列的更新后的上一时刻的目标浮点解方差矩阵及当前时刻的初始浮点解方差矩阵进行最小二乘法的递推计算，得到当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵。
28.作为一种可选的实施方式，在本技术实施例第一方面中，所述根据当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵，得到当前时刻的gnss整周模糊度矩阵之后，所述方法还包括：
29.计算当前时刻的gnss整周模糊度矩阵对应的可信度；
30.在所述可信度大于预设阈值时，确定当前时刻的整周模糊度矩阵有效。
31.作为一种可选的实施方式，在本技术实施例第一方面中，所述方法还包括：
32.在所述可信度小于或等于所述预设阈值时，若当前时刻对应的可见卫星的周跳信息指示存在未发生周跳的第二可见卫星，且所述第二可见卫星的数量大于数量阈值，则从上一时刻的整周模糊度矩阵中获取所述第二可见卫星的整周模糊度；
33.使用所述第二可见卫星的整周模糊度更新当前时刻的gnss整周模糊度矩阵。
34.本技术实施例第二方面提供了一种定位装置，包括：
35.获取单元，用于获取当前时刻下移动站及基准站的gnss卫星观测数据；
36.方程求解单元，用于利用所述gnss卫星观测数据和双差观测方程，得到当前时刻的初始浮点解方差矩阵；
37.递推单元，用于根据上一时刻的整周模糊度矩阵、上一时刻的目标浮点解方差矩阵及当前时刻的初始浮点解方差矩阵进行最小二乘法的递推计算，得到当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵；
38.固定单元，用于根据当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵，得到当前时刻的gnss整周模糊度矩阵。
39.本技术实施例第三方面提供了一种定位装置，包括：
40.存储有可执行程序代码的存储器；
41.以及所述存储器耦合的处理器；
42.所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，所述可执行程序代码被所述处理器执行时，使得所述处理器实现如本技术实施例第一方面所述的方法。
43.本技术实施例第四方面提供了一种移动站，可包括：
44.存储有可执行程序代码的存储器；
45.以及所述存储器耦合的处理器；
46.所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，所述可执行程序代码被所述处理器执行时，使得所述处理器实现如本技术实施例第一方面所述的方法。
47.本技术实施例第五方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行程序代码，所述可执行程序代码被处理器执行时，实现如本技术实施例第一方面所述的方法。
48.本技术实施例第六方面公开一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得该计算机执行本技术实施例第一方面公开的任意一种所述的方法。
49.本技术实施例第七方面公开一种应用发布平台，该应用发布平台用于发布计算机程序产品，其中，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得该计算机执行本技术实施例第一方面公开的任意一种所述的方法。
50.从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点：
51.在本技术实施例中，获取当前时刻下移动站及基准站的gnss卫星观测数据；利用该gnss卫星观测数据和双差观测方程，得到当前时刻的初始浮点解方差矩阵；根据该上一时刻的整周模糊度矩阵、上一时刻的目标浮点解方差矩阵及当前时刻的初始浮点解方差矩阵进行最小二乘法的递推计算，得到当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵；根据当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵，得到当前时刻的gnss整周模糊度矩阵。通过实施该方法，在通过双差观测方程得到当前时刻的初始浮点解模糊度矩阵之后，先利用上一时刻的整周模糊度矩阵及上一时刻的目标浮点解方差矩阵进行最小二乘法的递推计算，由于上一时刻的整周模糊度矩阵及上一时刻的目标浮点解方差矩阵，与当前时刻的整周模糊度矩阵存在较大关联，因此，以上一时刻的整周模糊度矩阵及上一时刻的目标浮点解方差矩阵为递推依据固定当前时刻的整周模糊度矩阵，可以有效解决因当前时刻的观测量的噪声较大，而导致的浮点解模糊度的精度差的问题，进而有利于提高当前时刻的整周模糊度的固定成功率，实现精确定位。
附图说明
52.为了更清楚地说明本技术实施例技术方案，下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，还可以根据这些附图获得其它的附图。
53.图1是本技术实施例公开的一种gnss整周模糊度的固定方法的流程示意图；
54.图2a是本技术实施例公开的另一种gnss整周模糊度的固定方法的流程示意图；
55.图2b是本技术实施例公开的将更新后的上一时刻的整周模糊度矩阵由对应第一可见卫星序列，转换为对应第二可见卫星序列的流程示意图；
56.图3是本技术实施例公开的一种定位装置的结构示意图；
57.图4是本技术实施例公开的一种定位装置的结构框图；
58.图5是本技术实施例公开的一种移动站的结构框图。
具体实施方式
59.本技术实施例提供了一种gnss整周模糊度的固定方法、定位装置及移动站，有利于提高整周模糊度的固定成功率，实现精确定位。
60.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，都应当属于本技术保护的范围。
61.首先对现有的整周模糊度的固定方法进行介绍：目前整周模糊度的固定方法通常可分为两大类：单历元法和多历元法。
62.单历元法只利用一个时刻的观测值就可以求解出整周模糊度，但在对流层、电离层、多路径等误差影响下，单历元法很容易收敛到局部最小值，整周模糊度的固定成功率较低。
63.多历元法利用长时间的众多观测值进行解算，可以求出较为精确的浮点解，进而提高整周模糊度固定率。但在实践中发现，多历元方法目前常用的有批处理法、卡尔曼滤波法、滑动窗口法等等。其中，批处理方法将多个历元的gnss观测方程叠加，之后用最小二乘求浮点解，不仅计算量过大，而且无法用于对位置的实时估计。卡尔曼滤波方法的待估参数通常为位置偏差和整周模糊度，需要对位置偏差、整周模糊度进行建模。由于建模时需要假设位置偏差变化缓慢，但在高动态情况下，位置偏差变化缓慢这一假设不成立，无法进行建模。虽然将速度及加速度引入状态方程可以解决这一问题，但待估参数数量的增加，也会导致整周模糊度的固定成功率降低。滑动窗口法在gnss双差观测方程的基础上，求解出模糊度的法方程，但滑动窗口法在减星时丢失卫星信息，增星时缺少卫星信息，也会导致整周模糊度的固定成功率降低。
64.需要说明的是，本技术实施例公开的gnss整周模糊度的固定方法的执行主体可以是移动站，还可以是设置于该移动站上的定位装置，本技术实施例不做限定。
65.可以理解的是，该移动站可以包括一般的手持有屏电子终端设备，诸如手机、智能电话、便携式终端、终端、个人数字助理(personaldigitalassistant， pda)、便携式多媒体播放器(personalmediaplayer，pmp)装置、笔记本电脑、笔记本(notepad)、无线宽带(wirelessbroadband，wibro)终端、平板电脑(personalcomputer，pc)、智能pc、销售终端
(pointofsales，pos) 和车载电脑等。
66.移动站也可以包括可穿戴设备。可穿戴设备可以直接穿戴在用户身上，或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式电子设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备，更可以通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的智能功能，比如：计算功能、定位功能、报警功能，同时还可以连接手机及各类终端。可穿戴设备可以包括但不限于以手腕为支撑的watch类(比如手表、手腕等产品)，以脚为支撑的shoes类(比如鞋、袜子或者其他腿上佩戴产品)，以头部为支撑的glass类(比如眼镜、头盔、头带等)以及智能服装，书包、拐杖、配饰等各类非主流产品形态。
67.下面以实施例的方式，对本技术技术方案做进一步的说明。
68.请参阅图1，图1是本技术实施例公开的一种gnss整周模糊度的固定方法的流程示意图。可以包括：
69.101、获取当前时刻下移动站及基准站的gnss卫星观测数据。
70.在本技术实施例中，在当前时刻下，移动站和基准站在同时观测多颗卫星时，移动站可以得到每颗卫星对应的第一载波相位观测量和第一伪距观测量，基准站可以得到每颗卫星对应的第二载波相位观测量和第二伪距观测量。也即，当前时刻下移动站及基准站的gnss卫星观测数据可以包括每颗卫星对应的第一载波相位观测量、第一伪距观测量、第二载波相位观测量及第二伪距观测量。
71.102、利用上述gnss卫星观测数据和双差观测方程，得到当前时刻的初始浮点解方差矩阵。
72.在本技术实施例中，示例性的，卫星的个数为m 1颗，该双差观测方程表示为：
[0073][0074][0075]
在本技术实施例中，公式(1.1)中的表示双差载波相位观测矩阵，可表示为：其中，λ为载波波长， i∈{i|i＝1，2，m 1，(i≠k)}，表示为卫星i和卫星k对应的双差载波相位观测量，其中，其中，表示移动站接收到的卫星i的第一载波相位观测量，表示基准站接收到的卫星i的第二载波相位观测量；a表示整周模糊度矩阵，b表示基线向量。
[0076]
在本技术实施例中，公式(1.2)中的表示双差伪距观测量矩阵，可表示为：其中，表示为卫星i和卫星k对应的双差伪距观测量，表示为卫星i和卫星k对应的双差伪距观测量，表示移动站接收到的卫星i的第一伪距观测量，表示基准站接收到的卫星i的第二伪距观测量。
[0077]
a是m
×
m的模糊度设计矩阵，可表示为：
[0078]
[0079]
b是m
×
3的基线设计矩阵，可表示为：
[0080][0081]
其中，表示为卫星i到移动站的单位方向矢量：r
i
是卫星i的位置，r
i
可以由广播星历得到，r2是移动站的位置，该r2可以取单点定位的值，可以为双差观测噪声。需要说明的是，单点定位可以根据移动站伪距观测量得到。
[0082]
在一些实施例中，可以利用最小二乘法求解带入上述gnss卫星观测数据的双差观测方程，以得到当前时刻的初始浮点解方差矩阵。
[0083]
103、根据上一时刻的整周模糊度矩阵、上一时刻的目标浮点解方差矩阵及当前时刻的初始浮点解方差矩阵进行最小二乘法的递推计算，得到当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵。
[0084]
在一些实施例中，根据上一时刻的整周模糊度矩阵、上一时刻的目标浮点解方差矩阵及当前时刻的初始浮点解方差矩阵进行最小二乘法的递推计算，得到当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵，可以包括：获取当前时刻对应的可见卫星的周跳信息、当前时刻对应的第一可见卫星序列及上一时刻对应的第二可见卫星序列；根据该周跳信息、第一可见卫星序列及第二可见卫星序列，对上一时刻的整周模糊度矩阵及上一时刻的目标浮点解方差矩阵进行更新；根据更新后的上一时刻的整周模糊度矩阵、更新后的上一时刻的目标浮点解方差矩阵及当前时刻的初始浮点解方差矩阵进行最小二乘法的递推计算，得到当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵。
[0085]
在一些实施例中，当前时刻对应的可见卫星的周跳信息可以包括发生周跳的第一可见卫星对应的标识信息。
[0086]
在一些实施例中，可见卫星序列(第一可见卫星序列和第二可见卫星序列)指示的可以是可见卫星的数量和排列顺序，如{1，2，3，4，6}、{2，1， 3，4，6}、{1，2，3，4}是三种不同的可见卫星序列。可以理解的是，根据第一可见卫星序列和第二可见卫星序列可得到当前时刻相较于上一时刻的可见卫星的变换情况。其中，可见卫星的变换情况可包括主星切换、增加卫星及减少卫星中的至少一种。其中，主星切换表示的是相较于上一时刻，当前时刻对应的基准卫星发生了变化，需要说明的是，针对任一时刻可以将高度角最大的可见卫星作为基准卫星；增加卫星表示的是相较于上一时刻，在当前时刻增加了新的可见卫星，减少卫星表示的是相较于上一时刻，在当前时刻减少了的可见卫星。
[0087]
104、根据当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵，得到当前时刻的gnss整周模糊度矩阵。
[0088]
在本技术实施例中，根据当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮
点解方差矩阵，得到当前时刻的整周模糊度矩阵，可以包括：根据当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵，得到贯序条件最小二乘法模糊度矩阵；根据贯序条件最小二乘法模糊度矩阵，构建目标函数和搜索空间，并在搜索空间对目标函数进行搜索最小值求解，得到前时刻的gnss整周模糊度矩阵。
[0089]
进一步的，在一些实施例中，在搜索空间对目标函数进行搜索最小值求解，得到前时刻的gnss整周模糊度矩阵可以包括但不限于以下方式：
[0090]
方式1、利用快速模糊度解算法(fast ambiguity resolution approach, fara)，在搜索空间对目标函数进行搜索最小值求解，得到前时刻的gnss 整周模糊度矩阵；
[0091]
方式2、利用最小二乘降相关平差法(least
‑
squares ambiguity decorrelationadjustment method，lambda)，在搜索空间对目标函数进行搜索最小值求解，得到前时刻的gnss整周模糊度矩阵。
[0092]
通过实施上述方法，在通过双差观测方程得到当前时刻的初始浮点解模糊度矩阵之后，先利用上一时刻的整周模糊度矩阵及上一时刻的目标浮点解方差矩阵进行最小二乘法的递推计算，由于上一时刻的整周模糊度矩阵及上一时刻的目标浮点解方差矩阵，与当前时刻的整周模糊度矩阵存在较大关联，因此，以上一时刻的整周模糊度矩阵及上一时刻的目标浮点解方差矩阵为递推依据固定当前时刻的整周模糊度矩阵，可以有效解决因当前时刻的观测量的噪声较大，而导致的浮点解模糊度精度差的问题，进而有利于提高当前时刻的整周模糊度固定成功率，实现精确定位。
[0093]
请参阅图2a，图2a是本技术实施例公开的另一种gnss整周模糊度的固定方法的流程示意图。可以包括以下步骤：
[0094]
201、获取当前时刻下移动站及基准站的gnss卫星观测数据。
[0095]
202、利用上述gnss卫星观测数据和双差观测方程，得到当前时刻的初始浮点解方差矩阵。
[0096]
在本技术实施例中，关于步骤201
‑
步骤202的介绍，请参照图1所示的步骤101
‑
步骤102，此处不再赘述。
[0097]
203、获取当前时刻对应的可见卫星的周跳信息。
[0098]
在一些实施例中，当前时刻下移动站及基准站的gnss卫星观测数据可以包括第一双频观测数据；获取当前时刻对应的可见卫星的周跳信息，可以包括：获取上一时刻下移动站及基准站的第二双频观测数据；根据第一双频观测数据和第二双频观测数据，得到m
‑
w(melbourne
‑
wubbena)组合观测值和电离层残差(geometry
‑
free，gf)观测值；根据m
‑
w组合观测值和gf 观测值，确定当前时刻对应的可见卫星的周跳信息。通过实施该方法，基于 m
‑
w组合观测值及gf观测值共同确定周跳信息，有利于保证周跳信息的准确性。
[0099]
下面对m
‑
w组合观测值及gf观测值进行说明：
[0100][0101][0102]
其中，公式2.1和公式2.2中的下标1表示频点1，下标2表示频点2，f 表示载波频
率，φ表示载波相位观测量、p表示伪距观测量、i表示电离层误差，n1表示在频点1上的模糊度、n2表示在频点2上的模糊度。可见，n
gf
表示gf观测值、n
mw
表示m
‑
w组合观测值，可见，n
gf
和n
mw
均为两个频点模糊度的组合。
[0103]
可以理解的是，联立公式(2.1)和公式(2.2)，可以解算出当前时刻对应的m
‑
w组合观测值、上一时刻对应的m
‑
w组合观测值、当前时刻对应的 gf观测值及上一时刻对应的gf观测值。
[0104]
进一步的，可以根据当前时刻对应的m
‑
w组合观测值及上一时刻对应的 m
‑
w组合观测值，得到当前时刻相较于上一时刻的m
‑
w组合观测值差值，以及根据当前时刻对应的gf观测值及上一时刻对应的gf观测值，得到当前时刻相较于上一时刻的gf观测值差值。需要说明的是，m
‑
w组合观测值差值可以由当前时刻对应的m
‑
w组合观测值减去上一时刻对应的m
‑
w组合观测值，或上一时刻对应的m
‑
w组合观测值减去当前时刻对应的m
‑
w组合观测值得到；同理，gf观测值差值可以由当前时刻对应的gf观测值减去上一时刻对应的gf观测值，或上一时刻对应的gf观测值减去当前时刻对应的 gf观测值得到。
[0105]
假设，用δn
mw
表示m
‑
w组合观测值差值、用δn
gf
表示gf观测值差值、用t
mw
表示第一差值阈值、t
gf
表示第二差值阈值，若δn
gf
<t
gf
且δn
mw
<t
mw
，则确定周跳信息指示当前时刻对应的可见卫星中不存在发生周跳的第一可见卫星，反之，则确定周跳信息指示当前时刻对应的可见卫星中存在发生周跳的第一可见卫星。
[0106]
204、若周跳信息指示当前时刻对应的可见卫星中存在发生周跳的第一可见卫星，则利用当前时刻的初始浮点解模糊度矩阵中第一可见卫星的初始浮点解模糊度，更新上一时刻的整周模糊度矩阵，并利用当前时刻的初始浮点解方差矩阵中第一可见卫星的初始浮点解方差，更新上一时刻的目标浮点解方差矩阵。
[0107]
在一些实施例中，利用当前时刻的初始浮点解模糊度矩阵中第一可见卫星的初始浮点解模糊度，更新上一时刻的整周模糊度矩阵，可以包括：将上一时刻的整周模糊度矩阵中第一可见卫星的整周模糊度，替换为当前时刻的初始浮点解模糊度矩阵中第一可见卫星的初始浮点解模糊度。
[0108]
在一些实施例中，利用当前时刻的初始浮点解方差矩阵中第一可见卫星的初始浮点解方差，更新上一时刻的目标浮点解方差矩阵，可以包括：将上一时刻的目标浮点解方差矩阵中第一可见卫星对应的行和列均设置为0，以及将第一可见卫星对应的对角线处，替换为当前时刻的初始浮点解方差矩阵中第一可见卫星的初始浮点解方差。
[0109]
205、获取上一时刻对应的第一可见卫星序列和当前时刻对应的第二可见卫星序列。
[0110]
206、若第一可见卫星序列和第二可见卫星序列相同，则利用对应第一卫星序列的更新后的上一时刻的整周模糊度矩阵、对应第一卫星序列的更新后的上一时刻的目标浮点解方差矩阵及当前时刻的初始浮点解方差矩阵进行最小二乘法的递推计算，得到当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵。
[0111]
需要说明的是，第一可见卫星序列和第二可见卫星序列相同指示的是当前时刻下的可见卫星的数量及顺序，均与上一时刻对应的可见卫星的数量及顺序一样。可以理解的是，若第一可见卫星序列和第二可见卫星序列相同，则无需将更新后的上一时刻的整周模糊度矩阵由对应第一可见卫星序列，转换为对应第二可见卫星序列，若第一可见卫星序列
和第二可见卫星序列不相同，则需要将更新后的上一时刻的整周模糊度矩阵由对应第一可见卫星序列，转换为对应第二可见卫星序列。
[0112]
在一些实施例中，可以使用量测方程进行最小二乘法的递推计算，其中，
[0113]
量测方程为：y＝hx ε
ꢀꢀ
(2.3)；
[0114]
其中，y为量测量，x为待估参数，ε为误差，误差ε的方差阵为r，且r 取当前时刻的初始浮点解方差矩阵则递推最小二乘法原始公式为：
[0115][0116]
x
t
＝x
t
‑1 k
t
(y
t
‑
h
t
x
t
‑1)
[0117]
p
t
＝(i
‑
k
t
h
t
)p
t
‑1ꢀꢀꢀꢀ
(2.4)
[0118]
其中，在公式(2.4)中，t和t
‑
1分别代表当前时刻和前一时刻，p是待估参数x的方差矩阵，h为单位观测矩阵。
[0119]
在本技术实施例中，若第一可见卫星序列和第二可见卫星序列相同，则令公式(2.3)中的y为与对应第一可见卫星序列的更新后的上一时刻的整周模糊度待估参数x为对应第二卫星序列的当前时刻的目标浮点模糊度 a
t,t
，则量测方程为：
[0120]
将式(2.5)代入式(2.4)，可得递推公式：
[0121][0122]
在公式(2.5)和(2.6)中，表示对应第一可见卫星序列的更新后的上一时刻的目标浮点解方差矩阵、表示当前时刻的初始浮点解方差矩阵、 a
t,t
表示当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵、表示当前时刻的目标浮点解方差矩阵。由于在和已知，联立及可以解得当前时刻的目标浮点解方差矩阵进一步的，基于公式(2.5)可知，可以知晓当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵a
t,t
，为对应第一可见卫星序列的更新后的上一时刻的整周模糊度
[0123]
207、根据当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵，得到当前时刻的gnss整周模糊度矩阵。
[0124]
需要说明的是，当前时刻的整周模糊度矩阵对应的是第二可见卫星序列。
[0125]
在本技术实施例中，步骤207之后，还可以计算当前时刻的gnss整周模糊度矩阵对应的可信度；在该可信度大于预设阈值时，确定当前时刻的 gnss整周模糊度矩阵有效。需要说明的是，该可信度表示的可以是次优与最优模糊度组合的残差平方和比值。
[0126]
在一些实施例中，在当前时刻的gnss整周模糊度矩阵有效时，可以将该当前时刻的gnss整周模糊度矩阵作为a代入式(1.1)，从而求解出基线向量b，最后再根据该基线向量b，得到移动站的精确定位结果。
[0127]
在一些实施例中，若上述可信度小于或等于预设阈值，且当前时刻对应的可见卫星的周跳信息指示存在未发生周跳的第二可见卫星，且第二可见卫星的数量大于数量阈值，则从上一时刻的整周模糊度矩阵中获取第二可见卫星的整周模糊度；根据第二可见卫星的整周模糊度更新当前时刻的gnss整周模糊度矩阵；并利用更新后的当前时刻的gnss整周模糊度矩阵进行基线解算，得到当前时刻对应的定位结果。示例性的，上述数量阈值可以是5颗、 6颗或8颗。
[0128]
可以理解的是，在本技术实施例中，还可以将更新后的当前时刻的gnss 整周模糊度矩阵代入公式(1.1)，以进行基线解算，得到基线向量b，最后再根据该基线向量b，得到移动站的精确定位结果。
[0129]
基于上述描述，在当前时刻的gnss整周模糊度矩阵无效的情况下可以沿用未发生周跳的第二可见卫星在上一时刻的整周模糊度来更新当前时刻的 gnss整周模糊度矩阵，这样，可以进一步提高当前时刻的gnss整周模糊度矩阵的固定成功率。
[0130]
在一些实施例中，若第一可见卫星序列和第二可见卫星序列不同，则需要将更新后的上一时刻的整周模糊度矩阵由对应第一可见卫星序列，转换为对应第二可见卫星序列，具体的转换步骤可以参见图2b，可以包括以下步骤：
[0131]
210、根据第一可见卫星序列和第二可见卫星序列，确定转换矩阵。
[0132]
下面对该转换矩阵进行说明：
[0133]
基于上述描述可知，可见卫星的变换情况可包括主星切换、增加卫星及减少卫星中的至少一种。进一步的，在本技术实施例中，可以包括多个预设矩阵，该多个预设转换矩阵可以包括对应主星切换的转换矩阵、对应增加卫星的转换矩阵及对应减少卫星的转换矩阵。
[0134]
在一些实施例中，根据第一可见卫星序列和第二可见卫星序列，确定转换矩阵，可以包括：根据第一卫星序列和第二卫星序列，从预设转换矩阵中确定第一转换矩阵，根据第一转换矩阵得到第二转换矩阵。其中，第一转换矩阵可以包括对应主星切换的转换矩阵、增加卫星的转换矩阵及减少卫星的转换矩阵中的至少一个。
[0135]
在本技术实施例中，根据第一转换矩阵得到第二转换矩阵可以包括：在第一转换矩阵为一个时，可以将第一转换矩阵作为第二转换矩阵，在第一转换矩阵的个数为多个时，可以将该多个第一转换矩阵相乘，以得到第二转换矩阵。
[0136]
下面对应主星切换的转换矩阵、对应增加卫星的转换矩阵及对应减少卫星的转换矩阵进行说明：
[0137]
主星切换的转换矩阵：
[0138]
假设基准卫星由卫星k切换到卫星j时，相应的模糊度也会发生相应的变化，t
trans
可表示为：
[0139][0140]
针对减星情况对应的转换矩阵的说明：在减星时，去掉对应卫星的模糊度所在的行，转换矩阵t
sub
可以为：
[0141][0142]
针对增星情况对应的转换矩阵的说明：在增星时，将对应卫星的模糊度设置为0，相应变换矩阵为t
add
：
[0143][0144]
示例性的，若第一转换矩阵包括t
trans
、t
add
及t
sub
，则第二转换矩阵表示为则：
[0145][0146]
220、根据转换矩阵，将对应第一可见卫星序列的更新后的上一时刻的整周模糊度矩阵，转换为对应第二可见卫星序列的更新后的上一时刻的整周模糊度矩阵，并将对应的第一可见卫星序列的上一时刻的更新后的目标浮点解方差矩阵，转换为对应第二可见卫星序列的更新后的上一时刻的目标浮点解方差矩阵。
[0147]
在一些实施例中，可以利用第二转换矩阵，乘以对应第一可见卫星序列的更新后的上一时刻的整周模糊度矩阵，得到对应第二可见卫星序列的更新后的上一时刻的整周模糊度矩阵；利用第二转换矩阵及该第二转换矩阵的转置，乘以对应的第一可见卫星序列的
上一时刻的更新后的目标浮点解方差矩阵，得到对应第二可见卫星序列的更新后的上一时刻的目标浮点解方差矩阵。
[0148]
示例性的，对应第一可见卫星序列的更新后的上一时刻的整周模糊度矩阵表示为对应的第一可见卫星序列的上一时刻的更新后的目标浮点解方差矩阵表示为对应第二可见卫星序列的更新后的上一时刻的整周模糊度矩阵表示为对应第二可见卫星序列的更新后的上一时刻的目标浮点解方差矩阵可以表示为则
[0149]
230、根据对应第二可见卫星序列的更新后的上一时刻的整周模糊度矩阵、对应第二可见卫星序列的更新后的上一时刻的目标浮点解方差矩阵及当前时刻的初始浮点解方差矩阵进行最小二乘法的递推计算，得到当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵。
[0150]
可以理解的是，在第一可见卫星序列和第二可见卫星序列不相同的情况下，令公式(2.3)中的量测量y为与对应第二可见卫星序列的上一时刻的更新后的整周模糊度此时，量测方程为：
[0151][0152]
将式(2.7)代入式(2.4)，可得递推公式：
[0153][0154][0155][0156]
在公式(2.7)和(2.8)中，表示对应第二可见卫星序列的更新后的上一时刻的目标浮点解方差矩阵、表示当前时刻的初始浮点解方差矩阵、 a
t,t
表示当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵、表示当前时刻的目标浮点解方差矩阵。由于在和已知，联立及可以解得当前时刻的目标浮点解方差矩阵进一步的，基于公式(2.7)可知，可以知晓当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵a
t,t
为，对应第二可见卫星序列的更新后的上一时刻的整周模糊度矩阵表示为
[0157]
在一些实施例中，若第一转换矩阵中包括t
add
，则还可以从当前时刻的初始浮点解模糊度矩阵中获取新增卫星的初始浮点解模糊度，进而利用该新增卫星的初始浮点解模糊度更新进而利用更新后的进行最小二乘法的递推计算。由于在t
add
中新增卫星的模糊度设置为0往往会造成较大误差，通过实施该方法，可以利用新增卫星的初始浮点解模糊度更新可以进一步提高当前时刻的整周模糊度矩阵的固定成功率。
[0158]
需要说明的是，步骤230之后，还可以继续执行步骤207，即进行当前时刻对应的整
周模糊度矩阵的固定操作。
[0159]
通过实施上述方法，在通过双差观测方程得到当前时刻的初始浮点解模糊度矩阵之后，先利用上一时刻的整周模糊度矩阵及上一时刻的目标浮点解方差矩阵进行最小二乘法的递推计算，由于上一时刻的整周模糊度矩阵和当前时刻的整周模糊度矩阵存在较大关联，因此，以上一时刻的整周模糊度矩阵为递推依据固定当前时刻的整周模糊度矩阵，可以有效解决因当前时刻的观测量的噪声较大，而导致的当前时刻的浮点解模糊度的精度差的问题，进而有利于提高当前时刻的整周模糊度的固定成功率，实现精确定位。进一步的，在利用上一时刻的整周模糊度矩阵及上一时刻的目标浮点解方差矩阵进行递推计算时，先对当前时刻的可见卫星进行周跳检测，并在当前时刻的可见卫星存在发生周跳的第一可见卫星时，对上一时刻的整周模糊度矩阵及上一时刻的目标浮点解方差矩阵进行更新操作，可以保证上一时刻的整周模糊度矩阵及上一时刻的目标浮点解方差矩阵的有效性，有利于进一步提高当前时刻的整周模糊度的固定成功率。再进一步的，在当前时刻的卫星序列和上一时刻的卫星序列不同时，还可以通过转换矩阵进一步调整上一时刻的整周模糊度矩阵及上一时刻的目标浮点解方差矩阵，从而有利于进一步保证上一时刻的整周模糊度矩阵及上一时刻的目标浮点解方差矩阵的有效性。
[0160]
请参阅图3，图3是本技术实施例公开的一种定位装置的结构示意图。该定位装置可以包括：获取单元301、方程求解单元302、递推单元303及固定单元304；其中：
[0161]
获取单元301，用于获取当前时刻下移动站及基准站的gnss卫星观测数据；
[0162]
方程求解单元302，用于利用上述gnss卫星观测数据和双差观测方程，得到当前时刻的初始浮点解方差矩阵；
[0163]
递推单元303，用于根据上一时刻的整周模糊度矩阵、上一时刻的目标浮点解方差矩阵及当前时刻的初始浮点解方差矩阵进行最小二乘法的递推计算，得到当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵；
[0164]
固定单元304，用于根据当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵，得到当前时刻的gnss整周模糊度矩阵。
[0165]
在一些实施例中，递推单元303，还用于获取当前时刻对应的可见卫星的周跳信息；以及，若周跳信息指示当前时刻对应的可见卫星中存在发生周跳的第一可见卫星，则利用当前时刻的初始浮点解模糊度矩阵中第一可见卫星的初始浮点解模糊度，更新上一时刻的整周模糊度矩阵，并利用当前时刻的初始浮点解方差矩阵中第一可见卫星的初始浮点解方差，更新上一时刻的目标浮点解方差矩阵。
[0166]
进一步的，递推单元303用于根据上一时刻的整周模糊度矩阵、上一时刻的目标浮点解方差矩阵及当前时刻的初始浮点解方差矩阵进行最小二乘法的递推计算，得到当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵的方式具体可以包括：递推单元303，用于根据更新后的上一时刻的整周模糊度矩阵、更新后的上一时刻的目标浮点解方差矩阵及当前时刻的初始浮点解方差矩阵进行最小二乘法的递推计算，得到当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵。
[0167]
在一些实施例中，当前时刻下移动站及基准站的gnss卫星观测数据可以包括第一双频观测数据。
[0168]
进一步的，递推单元303用于获取当前时刻对应的可见卫星的周跳信息的方式具
体可以包括：递推单元303获取上一时刻下移动站及基准站的第二双频观测数据；根据第一双频观测数据和第二双频观测数据，得到m
‑
w组合观测值和电离层残差观测值；根据m
‑
w组合观测值和电离层残差观测值，确定当前时刻对应的可见卫星的周跳信息。
[0169]
在一些实施例中，递推单元303，还用于获取上一时刻对应的第一可见卫星序列和当前时刻对应的第二可见卫星序列。
[0170]
进一步的，在一些实施例中，递推单元303用于根据更新后的上一时刻的整周模糊度矩阵、更新后的上一时刻的目标浮点解方差矩阵及当前时刻的初始浮点解方差矩阵进行最小二乘法的递推计算，得到当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵的方式具体可以包括：递推单元303，用于若第一可见卫星序列和第二可见卫星序列相同，则利用对应第一卫星序列的更新后的上一时刻的整周模糊度矩阵、对应第一卫星序列的更新后的上一时刻的目标浮点解方差矩阵及当前时刻的初始浮点解方差矩阵进行最小二乘法的递推计算，得到当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵。
[0171]
在一些实施例中，递推单元303，还用于若第一可见卫星序列和第二可见卫星序列不相同，则根据第一可见卫星序列和第二可见卫星序列，确定转换矩阵；根据转换矩阵，将对应所述第一可见卫星序列的更新后的上一时刻的整周模糊度矩阵，转换为对应第二可见卫星序列的更新后的上一时刻的整周模糊度矩阵，并将对应的第一可见卫星序列的上一时刻的更新后的目标浮点解方差矩阵，转换为对应第二可见卫星序列的更新后的上一时刻的目标浮点解方差矩阵。
[0172]
进一步的，递推单元303用于根据更新后的上一时刻的整周模糊度矩阵、更新后的上一时刻的目标浮点解方差矩阵及当前时刻的初始浮点解方差矩阵进行最小二乘法的递推计算，得到当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵的方式具体可以包括：递推单元303，用于根据对应第二可见卫星序列的更新后的上一时刻的整周模糊度矩阵、对应第二可见卫星序列的更新后的上一时刻的目标浮点解方差矩阵及当前时刻的初始浮点解方差矩阵进行最小二乘法的递推计算，得到当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵。
[0173]
在一些实施例中，固定单元304，还用于根据当前时刻的目标浮点解模糊度矩阵和当前时刻的目标浮点解方差矩阵，得到当前时刻的gnss整周模糊度矩阵之后，计算当前时刻的gnss整周模糊度矩阵对应的可信度；在该可信度值大于预设阈值时，确定当前时刻的gnss整周模糊度矩阵有效。
[0174]
在一些实施例中，固定单元304，还用于在上述可信度小于或等于预设阈值时，若当前时刻对应的可见卫星的周跳信息指示存在未发生周跳的第二可见卫星，且第二可见卫星的数量大于数量阈值，则从上一时刻的整周模糊度矩阵中获取第二可见卫星的整周模糊度；使用第二可见卫星的整周模糊度更新当前时刻的gnss整周模糊度矩阵。
[0175]
请参阅图4，图4是本技术实施例公开的一种定位装置的结构框图。可以包括：
[0176]
存储有可执行程序代码的存储器401；
[0177]
以及存储器401耦合的处理器402；
[0178]
处理器402调用存储器401中存储的可执行程序代码，该可执行程序代码被处理器402执行时，使得处理器402实现上述gnss整周模糊度的固定方法。
[0179]
请参阅图5，图5是本技术实施例公开的一种移动站的结构框图。可以包括：
[0180]
存储有可执行程序代码的存储器501；
[0181]
以及存储器501耦合的处理器502；
[0182]
处理器502调用存储器501中存储的可执行程序代码，该可执行程序代码被处理器502执行时，使得处理器502实现上述gnss整周模糊度的固定方法。
[0183]
本技术实施例公开一种计算机可读存储介质，其存储计算机程序，其中，该计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例描述的方法。
[0184]
本技术实施例公开一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，且该计算机程序可被处理器执行时实现如上述各实施例描述的方法。
[0185]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、rom等。
[0186]
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。
[0187]
所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本技术实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质 (例如固态硬盘solidstatedisk(ssd))等。
[0188]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0189]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0190]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0191]
另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以
是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0192]
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read
‑
onlymemory， rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0193]
以上所述，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。