CN112415547B - 卫星信号的周跳计算方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种卫星信号的周跳计算方法及装置，其中方法包括：确定目标卫星的信号在相邻历元对应的第一时刻和第二时刻之间，第一载波对应的第一多路径值之差，和第二载波对应的第二多路径值之差；并根据第一载波的波长、第二载波的波长、第一多路径值之差和第二多路径值之差，确定第一载波对应的第一周跳值和第二载波对应的第二周跳值。本发明提供的卫星信号的周跳计算方法及装置，能够提高对卫星信号的周跳计算的精准度，进而提高后期对周跳进行修复时的精准度。

Description

卫星信号的周跳计算方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种卫星信号的周跳计算方法及装置。
背景技术
目前，随着卫星应用技术的快速发展，各类卫星在科学实践中起到越来越大的作用，并且用户对卫星信号处理的精度和实时性的要求越来越高。而对于卫星信号的实时数据处理技术中，都需要观测卫星信号的载波相位，以根据载波相位对卫星信号进行后续处理。周跳是指在观测卫星信号时，由于卫星信号的失锁而导致的整周计数的跳变或中断，而如何正确地探测并恢复周跳，是对卫星信号的载波相位测量中非常重要且必须解决的问题之一。
现有技术中，对于卫星信号的周跳检测与计算的研究方法包括：电离层残差法、高次差法、MW组合法、多项式拟合法等，但是这些方法大都具有一定的局限性，如：电离层残差法对4周以上的周跳，无法唯一确定周跳值，具有多值性等问题；高次差法依赖大量历史数据，不能锁定周跳发生的准确位置，主要用于事后处理；MW组合法使用码伪距观测值，精度较低、不能探测双频的等值周跳；多项式拟合法受多项式阶数和拟合精度以及接收机钟跳影响，算法精度较低，且无法区分钟跳和周跳。
因此，如何提高对卫星信号的周跳计算的精准度，以提高后期对卫星信号的周跳进行修复时的处理精准度，是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种卫星信号的周跳计算方法及装置，以提高对卫星信号的周跳计算的精准度，从而当后期对周跳进行修复时，能够在更为精准的周跳发生位置，对卫星信号的相位进行补偿，进而提高对卫星信号周跳修复的精准度。
本发明第一方面提供一种卫星信号的周跳计算方法，包括：
确定目标卫星的信号在相邻历元对应的第一时刻和第二时刻之间，第一载波对应的第一多路径值之差，和第二载波对应的第二多路径值之差；
根据所述第一载波的波长、所述第二载波的波长、所述第一多路径值之差和所述第二多路径值之差，确定所述第一载波对应的第一周跳值和所述第二载波对应的第二周跳值。
在本发明第一方面一实施例中，所述方法还包括：
根据GF方法，确定在所述第二时刻，所述目标卫星的信号对应的第三周跳值；
根据MW方法，确定在所述第二时刻，所述目标卫星的信号对应的第四周跳值；
根据所述第一周跳值、所述第二周跳值、所述第三周跳值和所述第四周跳值，确定所述目标卫星的信号在所述第一时刻和所述第二时刻之间，所述第一载波对应的第一目标周跳值和所述第二载波对应的第二目标周跳值。
本发明第二方面提供一种卫星信号的周跳计算装置，包括：
确定模块，用于确定目标卫星的信号在相邻历元对应的第一时刻和第二时刻之间，第一载波对应的第一多路径值之差，和第二载波对应的第二多路径值之差；
第一计算模块，用于根据所述第一载波的波长、所述第二载波的波长、所述第一多路径值之差和所述第二多路径值之差，确定所述第一载波对应的第一周跳值和所述第二载波对应的第二周跳值。
在本发明第二方面一实施例中，所述装置还包括：
第二计算模块，用于根据无几何距离组合GF方法，确定在所述第二时刻，所述目标卫星的信号对应的第三周跳值；
第三计算模块，用于根据称宽巷相位减窄巷伪距MW方法，确定在所述第二时刻，所述目标卫星的信号对应的第四周跳值；
修复模块，用于根据所述第一周跳值、所述第二周跳值、所述第三周跳值和所述第四周跳值，确定所述目标卫星的信号在所述第一时刻和所述第二时刻之间，所述第一载波对应的第一目标周跳值和所述第二载波对应的第二目标周跳值。
本发明第三方面提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使所述计算机执行如前述第一方面所述的方法。
综上，本发明提供一种卫星信号的周跳计算方法及装置，其中方法包括：确定目标卫星的信号在相邻历元对应的第一时刻和第二时刻之间，第一载波对应的第一多路径值之差，和第二载波对应的第二多路径值之差；并根据第一载波的波长、第二载波的波长、第一多路径值之差和第二多路径值之差，确定第一载波对应的第一周跳值和第二载波对应的第二周跳值。本发明提供的卫星信号的周跳计算方法及装置，能够提高对卫星信号的周跳计算的精准度，进而提高后期对周跳进行修复时的精准度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所应用的卫星定位***的示意图；
图2为卫星信号的周跳的示意图；
图3为本发明提供的卫星信号的周跳计算法一实施例的流程示意图；
图4为卫星信号的多路径效应的示意图；
图5为加入周跳前的实验数据的多路径值示意图；
图6为加入周跳后的实验数据的多路径值示意图；
图7为本发明提供的卫星信号的周跳计算法另一实施例的流程示意图；
图8为加入周跳前的实验数据的GF值示意图；
图9为加入周跳后的实验数据的GF值示意图；
图10为加入周跳前的实验数据的MW值示意图；
图11为加入周跳后的实验数据的MW值示意图；
图12为本申请提供的卫星信号的周跳计算装置一实施例的结构示意图；
图13为本申请提供的卫星信号的周跳计算装置一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1为本发明所应用的卫星定位***的示意图。如图1所示的应用场景可以是全球导航卫星***(Global Navigation Statellite System，简称：GNSS)，该***包括多个绕地球R的轨道运动的卫星，并通过一个或多个卫星共同为位于地球R表面的终端设备提供定位服务。其中，位于地表的终端设备A可以通过接收轨道上多个卫星的定位信号后，确定终端设备A所在的经纬度数据、高程数据等定位数据。例如，在图1所示的实施例中，以地球轨道上运行的卫星B作为示例，终端设备A能够接收卫星B所发送的定位信号，所述定位信号可用于终端设备A确定其定位数据。示例性地，在一些卫星定位***中，终端设备可以在某一时刻分别接收三个卫星所发送的定位信号后，根据所接收到的三个定位信号，共同确定终端设备该时刻所在位置的定位数据。
可选地，图1中所示的GNSS包括：GPS***、Glonass***、Galileo***以及北斗卫星导航***等，图1中所示的终端设备A也可以称为终端(terminal)。终端设备可以是用户设备(user equipment，UE)、移动台(mobile station，MS)、移动终端设备(mobileterminal，MT)等，终端设备也可以是手机(mobile phone)、平板电脑(Pad)、带无线收发功能的电脑、虚拟现实(virtual reality，VR)终端设备、增强现实(augmented reality，AR)终端设备、工业控制(industrial control)中的无线终端设备、无人驾驶(self driving)中的无线终端设备、远程手术(remote medical surgery)中的无线终端设备、智能电网(smart grid)中的无线终端设备、运输安全(transportation safety)中的无线终端设备、智慧城市(smart city)中的无线终端设备、智慧家庭(smart home)中的无线终端设备等等。
随着卫星应用技术的快速发展，地球R表面的越来越多终端设备都可以使用卫星定位***中卫星提供的定位服务，卫星定位***在科学实践中发挥着越来越大的作用。而随着各类终端设备对卫星信号处理的精度和实时性的需求越来越高，在如图1所示的应用场景中，终端设备在接收任一卫星所发送的信号时，都必须要对接收到的该卫星信号的载波相位进行观测，防止因周跳而造成的卫星信号的载波相位跳动，而影响终端设备对该卫星的信号进行后续处理时的精度。
其中，周跳是指在观测卫星信号时，由于卫星信号的失锁而导致的整周计数的跳变或中断，而如何正确地探测并恢复周跳，是对卫星信号的载波相位测量中非常重要且必须解决的问题之一。例如，图2为卫星信号的周跳的示意图，如图2所示，在终端设备对卫星信号的载波相位进行观测的t时间范围内，终端设备都通过接收机保持对卫星信号进行连续跟踪，且整周模糊度保持不变的情况下，卫星信号的整周计数Int也应保持连续。但是当t0时刻终端设备的接收机无法保持对卫星信号的连续跟踪，而接收机重新探测并锁定卫星信号后，t0时刻之前和之后的卫星信号的相位/>将发生变化，卫星信号的整周计数Int也不会保持连续，这一相位跳变的现象称为整周跳变，简称周跳。常见的导致终端设备的接收机探测到卫星信号出现周跳的原因有：树木、建筑物等障碍物对卫星信号的遮挡、电离层干扰、卫星低高度角、接收机处理软件故障以及卫星振荡器故障灯。
为了对卫星信号的周跳进行观测，现有技术中，对于卫星信号的周跳检测与计算的研究方法包括：电离层残差法、高次差法、MW组合法、多项式拟合法等，但是这些方法大都具有一定的局限性，如：电离层残差法对4周以上的周跳，无法唯一确定周跳值，具有多值性等问题；高次差法依赖大量历史数据，不能锁定周跳发生的准确位置，主要用于事后处理；MW组合法使用码伪距观测值，精度较低、不能探测双频的等值周跳；多项式拟合法受多项式阶数和拟合精度以及接收机钟跳影响，算法精度较低，且无法区分钟跳和周跳。
因此，基于现有的卫星信号的周跳计算方法存在各种不足，本申请提出针对卫星信号多路径效应的，多路径跳变法计算卫星信号的周跳的方法，利用短时间内相关性较大的多路径效应，对卫星信号的多路径之间进行差分后即可得到残余周跳检测量和少量噪声，进而可以通过卫星多路径值之差计算出更加准确的卫星信号的周跳值，从而提高对卫星信号的周跳计算的精准度，在后期对卫星信号的周跳进行修复时，能够在更为精准的周跳发声位置，对卫星信号的相位跳跃进行补偿，进而提高了对卫星信号进行周跳修复时的精准度。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
具体地，图3为本发明提供的卫星信号的周跳计算法一实施例的流程示意图，如图3所示，本实施例提供的卫星信号的周跳计算方法包括：
S101：确定目标卫星的信号在相邻历元对应的第一时刻和第二时刻之间，第一载波对应的第一多路径值之差，和第二载波对应的第二多路径值之差。
S102：根据所述第一载波的波长、所述第二载波的波长、所述第一多路径值之差和所述第二多路径值之差，确定所述第一载波对应的第一周跳值和所述第二载波对应的第二周跳值。
具体地，本实施例中卫星信号的周跳计算方法的执行主体可以是如图1所示的***中的终端设备A，由该终端设备A中设置的接收机接收卫星定位***中目标卫星发送的信号后，对该目标卫星的信号进行持续的跟踪与检测，以计算终端设备A所接收到的目标卫星的信号的周跳值。
本实施例中，基于卫星定位***中每颗卫星均通过两个不同的载波同时发送用于定位的信号，以满足终端设备对于导航定位性能更高的要求。例如，以卫星定位***为GPS为例，GPS***中的每个卫星通过第一载波和第二载波发送定位信号，其中，第一载波的中心频率为1575.42±1.023MHz，用于发送C/A码、P码和导航电文，第二载波的中心频率为1227.6±1.023MHz，用于发送P码和导航电文。
则S101中，终端设备首先确定目标卫星信号在相邻历元之间的两个载波分别对应的多路径值之差。其中，所述多路径值指的是卫星信号在经过障碍物反射后，终端设备的接收机所接收到的多个卫星信号。例如，图4为卫星信号的多路径效应的示意图，如图4所示，当终端设备A接收卫星B所发送的信号时，终端设备A除了可以通过直接的路径D1接收到卫星B发送的信号，同时，终端设备A还可以通过间接的路径D2接收到卫星B发送的信号，其中，路径D2为卫星B发送的信号经过建筑物的反射后的信号。卫星B通过路径D1和路径D2所发送的信号虽然相同，但是终端设备通过路径D2接收到的信号经过物体反射后，信号的振幅、极化以及相位等均有所变化，终端设备A通过路径D2接收到的卫星信号还会对终端设备A通过路径D1接收的信号产生叠加与干扰。将这种终端设备通过不同路径接收到卫星发送的信号的现象称为多路径效应，而多路径值指的是终端设备A通过路径D1和D2共同接收到的信号得到的终端设备A与卫星B之间的相对距离值。例如，终端设备A与卫星B之间的真实距离值为10km，而卫星B向终端设备A所发送的信号经过建筑物的反射后，终端设备A接收到卫星B所发送的信号的相对距离为11km，则此时该相对距离为卫星信号的多路径值，该多路径值由终端设备A通过路径D1和路径D2所接收到的信号共同作用得到。可以理解的是，如图4所示的终端设备A通过两个路径接收到卫星B发送的信号仅为示例，终端设备A还可以通过多个路径接收卫星B的信号，所有路径信号共同作用得到的信号的相对距离为所述多路径值。
在一种具体的实现方式中，本实施例还提供一种多路径值表示方式，其中，基于多路径值在短时间内相关性较大。例如，在图4所示的示例中，终端设备A在通过路径D1和D2接收到卫星B发送的信号的很短时间(1个历元)之后，还会通过路径D1和D2再次接收到卫星B发送的信号。因此，若终端设备A将接收到的两次信号相减，可以抵消其中多路径值对信号的影响。
更为具体地，终端设备所接收到的卫星信号的多路径值，可以通过如下公式1和公式2表示：
其中，M1为第一载波对应的多路径值(单位：米)，P1为第一载波对应的码伪距观测值(单位：米)，L1为第一载波对应的载波相位观测值(单位：米)，为第一载波对应的双倍电离层延迟值(单位：米)，/>为第二载波对应的双倍电离层延迟值(单位：m)，f1为第一载波的频率，f2为第一载波的频率，N1为第一载波对应的整周模糊度(单位：周)，C为光速。
其中，M2为第二载波对应的多路径值(单位：米)，P2为第二载波对应的码伪距观测值(单位：米)，L2为第二载波对应的载波相位观测值(单位：米)，为第一载波对应的双倍电离层延迟值(单位：米)，/>为第二载波对应的双倍电离层延迟值(单位：m)，f1为第一载波的频率，f2为第一载波的频率，N2为第二载波对应的整周模糊度(单位：周)，C为光速。
为了便于计算，根据终端设备所检测的实际的载波相位观测值(单位：周)、载波相位观测值L(单位：米)和载波波长λ之间的关系：/>可以将上述公式1转换为公式3，将公式2转换为公式4：
其中，为所述第一载波对应的载波相位观测值(单位：周)，/>为所述第二载波对应的载波相位观测值(单位：周)，λ1为第一载波的波长，λ2为第二载波的波长。
由于公式3和公式4中的参数P1、P2、λ1和λ2在终端设备的接收机接收卫星信号时可以得到，在公式中可以作为已知量。终端设备可以根据不同时刻的上述参数计算不同时刻的多路径值后，将不同时刻的多路径值相减得到多路径值之差。具体地，终端设备可以通过第二时刻第一载波对应的多路径值和第一时刻第一载波对应的多路径值计算所述第一多路径值之差△M1，通过第二时刻第二载波对应的多路径值和第一时刻第二载波对应的多路径值计算所述第二多路径值之差△M2。其中，所述第一时刻和第二时刻为卫星信号的相邻两个历元，并且第一时刻早于所述第二时刻。
例如，终端设备在第一时刻接收到的卫星信号的参数中，第一载波对应的参数包括P11、和λ11，代入公式3后的计算结果记为M11；终端设备在第二时刻接收到的卫星信号的参数中，第一载波对应的参数包括P12、/>和λ12，代入公式3后的计算结果记为M12。随后，通过公式△M1＝M12-M11计算得到第二时刻和第一时刻之间卫星信号中第一载波对应的多路径值之差。
同时，终端设备在第一时刻接收到的卫星信号的参数中，第二载波对应的参数包括P21、和λ21，代入公式3后的计算结果记为M21；终端设备在第二时刻接收到的卫星信号的参数中，第二载波对应的参数包括P22、/>和λ22，代入公式3后的计算结果记为M22。随后，通过公式△M2＝M22-M21计算得到第二时刻和第一时刻之间卫星信号中第二载波对应的多路径值之差。
进一步地，对于第一多路径值之差△M1，可以通过公式3表示为如下公式5：
而对于第二多路径值之差△M2，可以通过公式4表示为如下公式6：
将公式5和公式6联立后，可以通过公式7计算第一载波对应的第一周跳值ΔN1，并通过公式8计算第二载波对应的第二周跳值ΔN2：
其中，λ1为所述第一载波的波长、λ2为所述第二载波的波长、△M1为所述第一多路径值之差，△M2为所述第二多路径值之差。
下面以具体的测试数据，使用上述实施例中的公式，对卫星信号的第一载波对应的第一周跳值和第二载波对应的第二周跳值进行计算。
首先，具体的测试数据使用双频接收机，在一小时的时间内，接收GNSS***中目标卫星的卫星信号中两个频率的载波，并观测两个载波的相位观测值、以及伪距观测值。其中，以目标卫星为GPS***中G08的卫星为例，该目标卫星信号的载波波长为已知，第一载波的波长为0.190293米、第二载波的波长为0.244210米，并将一小时中的每一秒记为卫星信号的一个历元，则一小时的时间内接收到3600个历元的实验数据中，随机每隔300历元取一个历元作为示例在表1中示出。
表1
随后，为了进行周跳的计算检测，向表1所示的原始实验数据中加入周跳，以供后续的计算，其中，随机加入的周跳值如表2所示。
表2
序号 时间 历元 向L1加入的周跳 向L2加入的周跳
1 0.08333 300 18 14
2 0.16667 600 -18 -14
3 0.25000 900 9 7
4 0.33333 1200 -9 -7
5 0.41667 1500 5 1
6 0.50000 1800 4 1
7 0.58333 2100 3 1
8 0.66667 2400 2 1
9 0.75000 2700 1 1
10 0.83333 3000 1 0
11 0.91667 3300 0 1
当表1所示的原始数据中加入表2所示的周跳值后，得到的包含周跳的数据如表3所示。
表3
其中，将表1中的数据代入公式3-8后所计算出的M1、M2、△M1和△M2的示意图可参照图5。而将表3中的数据代入公式3-8后所计算出的M1、M2、△M1和△M2的示意图可参照图6，从图5和图6的对比中可以看出，加入的周跳使得多路径值及多路径值之差在加入周跳的时间对应的历元，有明显的突变。随后，将表3中的数据依次代入公式3-8后，计算出每个历元时对应的第一载波对应的第一周跳值ΔN1，以及第二载波对应的第二周跳值ΔN2如表4所示。
表4
最终，从表4和表2的对比中可以看出，对于表3中存在周跳的历元，经过本申请上述实施例中公式3-8进行的计算后，所得到的第一周跳和第二周跳，能够较为准确地计算出加入周跳的历元对应的周跳值。从而通过卫星多路径值之差计算出更加准确的卫星信号的周跳值，从而提高对卫星信号的周跳计算的精准度，当计算出的卫星信号的周跳用于在后期对周跳进行修复时，能够根据更为精准的周跳发生位置，对卫星信号的跳跃进行补偿，进而还提高了对卫星信号进行周跳修复时的精准度。
进一步地，在上述实施例所提供的卫星信号的周跳计算方法中，基于卫星信号的多路径值进行周跳的计算，已经能够得到第一载波对应的第一周跳值和第二载波对应的第二周跳值。而在能够保证一定准确率及精度的基础上，为了使得计算的卫星信号的周跳更加准确，本申请还提供一种在得到第一周跳值和第二周跳值的基础上，使用其他多种周跳计算方法对卫星信号的周跳进行计算的方式，通过不同方法得到的周跳的结果共同对周跳值进行修复与检验，从而进一步提高对卫星信号的周跳的计算准确率与精准度。
具体地，图7为本发明提供的卫星信号的周跳计算法另一实施例的流程示意图，如图7所示，本实施例提供的卫星信号的周跳计算方法包括：
S201：确定目标卫星的信号在相邻历元对应的第一时刻和第二时刻，第一载波对应的载波相位观测值和伪距，以及第二载波对应的载波相位观测值和伪距。
具体地，本实施例中卫星信号的周跳计算方法的执行主体可以是如图1所示的***中的终端设备A，由该终端设备A中设置的接收机接收卫星定位***中目标卫星发送的信号后，对该目标卫星的信号进行持续的跟踪与检测，通过多种方法共同计算目标卫星的信号的周跳值。
则在S201中，为了使用GF方法、MW方法和如图2所示的基于多路径的方法对周跳进行计算，首先确定目标卫星的信号在不同时刻对应的载波相位观测值和伪距。例如，同样可以使用表3中所示的加入周跳后的目标卫星信号的第一载波对应的相位观测值L1、伪距P1，以及第二载波对应的相位观测值L2、伪距P2为例。并且其中，对于每个历元均可作为本实施例中所述的第二时刻，第一时刻为第二时刻前的历元。例如，在计算表3中历元为300的第二时刻目标卫星信号的周跳值时，取历元为299的历元为第一时刻，并从图5所示的观察数据中可以确定在第一时刻目标卫星信号的第一载波对应的相位观测值L1、伪距P1，以及第二载波对应的相位观测值L2、伪距P2。由于第一时刻和第二时刻存在周跳，则该周跳会使得第二时刻即300历元时的L1、P1、L2和P2与第一时刻即299历元时的L1、P1、L2和P2之间存在较大的变化。
S202：根据GF方法确定在第二时刻目标卫星的信号对应的第三周跳值。
具体地，在本实施例S202中，作为执行主体的终端设备即可根据S201中所获取的参数，通过电离层残差法计算第一时刻和第二时刻之间，目标卫星信号所出现的周跳值，记为第三周跳值。其中，所述电离层残差法又称无几何距离组合法(Geometry Free，简称：GF)。电离层残差发利用电离层残差在历元间变化平缓构造周跳检测量，但是由于多值性的影响，只能分析出4周以内的周跳值。GF方法一种表示形式为公式9所示：
其中，f1为第一载波的频率，f2为第一载波的频率，为所述第一载波对应的载波相位观测值，/>为所述第二载波对应的载波相位观测值。
例如，如图8示出了未添加周跳的表1中的原始数据经过公式9的计算后得到的3600个历元对应的GF值的示意图，并且将每个历元的GF值与前一相邻历元的GF值相减作差后得到每个历元对应的△GF值。而图9所示出了表1所示的原始数据添加表2的周跳后，表3所示的数据经过公式9的计算后得到的GF值和△GF值，从图8和图9的对比中可以看出，加入的周跳使得GF值及GF值之差在加入周跳的时间对应的历元，有明显的突变。但是，GF方法只能分析出4周之内的周跳，对于表2中大于4的(18,14)、(-18,-14)、(9,7)、(-9,-7)的历元对应的周跳均未检测出。因此，本实施例中仅以GF方法得到的第三周跳值作为辅助性的计算参数。
可选地，由于GF方法具有使用经验值作为周跳检测量阈值，对特定周跳值无效，周跳结果具有多值性，导致算法适应性差的问题，因此，本实施在使用GF方法计算卫星信号的周跳值时，设定数据的宽度，即采用前向窗口的方法动态计算周跳检测量和阈值；先将周跳值降低到一定范围内，改变电离层残差法的应用环境，再使用电离层残差法检测量唯一的确认周跳，能够一定程度上减少电离层残差法对特定周跳值无效、多值性的问题。
S203：根据MW方法确定在第二时刻目标卫星的信号对应的第四周跳值。
具体地，在本实施例S203中，作为执行主体的终端设备即可根据S201中所获取的参数，通过电离层残差法计算第一时刻和第二时刻之间，目标卫星信号所出现的周跳值，记为第四周跳值。其中，MW组合又称宽巷相位减窄巷伪距法，该方法通过消除卫星间几何距离及电离层的影响，但是由于多路径影响，MW组合法求出的周跳值在固定值附近存在较大的波动，并且MW组合得到的单一周跳值不能分离出卫星信号两个不同频率各自对应的周跳值。MW组合法一种表示形式为公式10所示：
其中，λ1为所述第一载波的波长、λ2为所述第二载波的波长，为所述第一载波对应的载波相位观测值，/>为所述第二载波对应的载波相位观测值，P1为第一载波对应的码伪距观测值、P2为第二载波对应的码伪距观测值。
例如，如图10示出了未添加周跳的表1中的原始数据经过公式10的计算后得到的3600个历元对应的MW值的示意图，并且将每个历元的MW值与前一相邻历元的MW值相减作差后得到每个历元对应的△MW值。而图11所示出了表1所示的原始数据添加表2的周跳后，表3所示的数据经过公式9的计算后得到的MW值和△MW值，从图10和图11的对比中可以看出，加入的周跳使得MW值及MW值之差在加入周跳的时间对应的历元，有明显的突变。但是MW方法只能以较低的准确率确定某一时刻存在周跳值，并且MW组合法的波动范围较大，因而无法检测出如表2中周跳较小的(1,1)，并且无法更进一步地确定该时刻卫星信号对应的两个载波分别的周跳值，因此，本实施例中仅以MW方法得到的第四周跳值作为辅助性的计算参数。
可选地，由于MW组合法的算法是递推求解，从首个记录开始连续使用所有历元的周跳检测量计算周跳检测量及阈值，算法模型简单。随着观测时段延长，观测值噪声随高度角而变化、误差累积、不符合当前时段数据质量的实际情况，导致MW组合法探测与修复周跳的灵敏度、精度无保证。因此，本实施中使用MW方法计算卫星信号的周跳值时，可以设定数据的宽度，即采用前向窗口的方法动态计算周跳检测量和阈值，能够一定程度上避免对历史数据的过度依赖，避免误差累积，使周跳检测量和阈值更符合当前时段数据质量的实际，使MW方法灵敏度及精度更可靠。
S204：根据如图2所示的方法，确定在第二时刻，目标卫星的信号第一载波对应的第一周跳值和第二载波对应的第二周跳值。
具体地，在本实施例S204中，为执行主体的终端设备即可将S201中所获取的参数代入如图2所示实施例中的公示3-8，从而计算出目标卫星信号的第一载波对应的第一周跳值和第二载波对应的第二周跳值。
需要说明的是，终端设备在进行上述S202-S204的计算时的先后顺序不作限定。并在最终完成上述计算后，能够得到目标卫星的信号在3600个历元中每个历元所对应的第一周跳值、第二周跳值、第三周跳值和第四周跳值。
S205：根据第一周跳值、第二周跳值、第三周跳值和第四周跳值，确定目标卫星的信号在第一时刻和第二时刻之间，第一载波对应的第一目标周跳值和第二载波对应的第二目标周跳值。
随后，终端设备根据S202-S204中计算的第一周跳值、第二周跳值、第三周跳值和第四周跳值共同对第一周跳值和第二周跳值进修复，最终得到第一载波对应的第一目标周跳值和第二载波对应的第二目标周跳值。其中，由于GF方法和MW方法可以结合发现周跳，因此可以用于对第一周跳值和第二周跳值进行修复后最终得到第一载波对应的第一目标周跳值和第二载波对应的第二目标周跳值。
具体地，在本申请S205一种可能的实现方式中，S205具体包括：
S2051：记所述第三周跳值对应的GF值为A1、所述第四周跳值对应的MW值为B1、所述第一周跳值对应的第一多路径值为C1和所述第二周跳值对应的第二多路径值为D1。例如，表5示出了表3中的数据对应，在对应的历元与前一历元的GF值之差(A1)、MW值之差(B1)、第一载波对应的多路径值之差(C1)和第二载波对应的多路径值之差(D1)。
表5
S2052：随后，根据所确定的C1、D1、第一载波的相位和第二载波的相位，共同计算得到第一多路径值对应的第一初始周跳值和第二初始周跳值。
具体地，通过如下公式11计算第一载波对应的第一初始周跳值ΔN1，和第二载波对应的第二初始周跳值ΔN2：
其中，λ1为第一载波的波长、λ2为第二载波的波长，ΔN1.2为多路径值计算的第一初始周跳值ΔN1和第二初始周跳值ΔN2之间的差值。例如，表6所示的数据代入公式11中可以得到表5所示的各历元对应的第一初始周跳值和第二初始周跳值。
表6
/>
S2053：对所述ΔN1取整得到K1，对所述ΔN2取整得到K2，并根据公式和B2＝K1-K2计算中间量A2和B2；其中f1为所述第一载波的频率，f2为所述第二载波的频率。
具体地，在本步骤中，对表6中得到的第一载波对应的第一初始周跳值ΔN1，和第二载波对应的第二初始周跳值ΔN2进行取整并进行计算得到中间量A2和B2后，A2与A1的差为GF残余值，可用于对GF方法得到的第一周跳对应的GF值进行修正，B1和B2的差为MW残余值，可用于对MW方法得到的第四周跳值对应MW值进行修正。例如，经过S2053中对表6中的数据进行计算后，得到的数据如表7所示：
表7
S2054：根据如下公式12计算第一载波对应的周跳残余值L1和第二载波对应的周跳残余值L2：
/>
L2＝L1-(B1-B2)
其中，λ1为所述第一载波的波长、λ2为所述第二载波的波长。
S2055：根据公式C3＝K1+L1，D3＝K2+L2计算所述第一目标周跳值和所述第二目标周跳值。随后可以将第一目标周跳值代入公式3后得到第一目标周跳值对应的多路径值C3，将第二目标周跳值代入公式4后得到第二目标周跳值对应的多路径值C4。
最终，经过公式12计算得到的每个历元对应的周跳残余值L1和L2，以及通过S2055计算的第一载波对应的C3和C4如表8所示：
表8
序号 时间 历元 K1 K2 L1 L2 C3 D3
1 0.08333 300 18 14 0 0 18 14
2 0.16667 600 -17 -13 -1 -1 -18 -14
3 0.25000 900 10 8 -1 -1 9 7
4 0.33333 1200 -9 -7 0 0 -9 -7
5 0.41667 1500 7 3 -2 -2 5 1
6 0.50000 1800 3 -1 1 2 4 1
7 0.58333 2100 5 3 -2 -2 3 1
8 0.66667 2400 1 0 1 1 2 1
9 0.75000 2700 2 2 -1 -1 1 1
10 0.83333 3000 5 5 -4 -5 1 0
11 0.91667 3300 -2 -1 2 2 0 1
最终，从表8中可以看出，虽然经过S204中所计算的K1和K2与实际所添加的周跳存在一定的误差，但是经过本实施S205中通过结合GF方法和MW方法得到的周跳值，共同得到的L1和L2对K1和K2进修复后，最终得到第一载波对应的第一目标周跳值和第二载波对应的第二目标周跳值。将第一目标周跳值代入公式3后得到第一目标周跳值对应的多路径值C3，将第二目标周跳值代入公式4后得到第二目标周跳值对应的多路径值C4。所得到的C3和C4与表2中实际所添加的数据之间相比，可以看出二者之间的误差更小。因此，本实施了中能够通过不同方法得到的周跳的结果对周跳值进行修复与检验，从而进一步提高对卫星信号的周跳的计算准确率与精度。
可选地，在如图7所示的实施例中，当通过S205计算出目标卫星的信号的第一载波对应的第一目标周跳值和第二载波对应的第二目标周跳值之后，本申请还提供一种对第一目标周跳值和第二目标周跳值进行验证的方法，以确保所计算得到目标卫星信号周跳的准确性。
其中，在一种具体的实现方式中，本实施可以根据所述第一目标周跳值返回计算的多路径值之差，以及所述第一周跳值对应的实际多路径之差，二者的比较结果，确定所述第一目标周跳值的有效性；并根据所述第二目标周跳值返回计算的多路径值之差，以及所述第二周跳值计算的实际多路径之差，二者的比较结果，确定所述第二目标周跳值的有效性。
具体地，本实施例中通过计算目标卫星的信号的第一目标周跳值计算得到的C3，与表5中所计算出的该目标卫星的信号在相同历元对应的第一载波对应的多路径值C1进行作差，并判断C3-C1之差小于1时，确定第一目标周跳值C3的有效性，可以作为最终计算结果，作为目标卫星信号第一载波对应的最终多路径值参与后续的计算。同时，本实施例中通过计算目标卫星的信号的第二目标周跳值计算得到的D3，与表5中所计算出的该目标卫星的信号在相同历元对应的第二载波对应的多路径值D1进行作差，并判断D3-D1之差小于1时，确定第二目标周跳值D3的有效性，可以作为最终计算结果，作为目标卫星信号第二载波对应的最终多路径值参与后续的计算。
可选地，本实施中还可以对GF检测量进行有效性检测，同样地可以将所计算得到的第一目标周跳值和第二目标周跳值代入GF方法对应的公式9中，计算得到GF值A3后，与表中所计算出该目标卫星的信号在相同历元对应的GF值A1进行作差，并判断A3-A1之差小于0.02时，确定GF方法计算出的周跳值的有效性。
例如，对表8中的数据进行有效性检验后的结果如表9所示：
表9
最终，如表9所示，通过本申请如图7所示实施例所计算的第一目标周跳值和第二目标周跳值均通过了有效性检验，可以作为目标卫星信号的周跳值，进行后续的处理。
可以理解的是，若计算出的周跳值未通过上述有效性检验，则需要舍弃上述计算的，所述目标卫星信号的第一载波对应的第一目标周跳值和第二载波对应第二目标周跳值周跳值，并将此时的第一载波和第二载波对应的周跳值均设置为0。
可选地，在本申请上述各实施例中，当计算得到目标卫星的信号的第一目标周跳值和第二目标周跳值后，可以进一步根据得到的周跳值对卫星信号进行处理。所述处理包括但不限于：1、对目标卫星的信号发生周跳的位置进行标记，并作为后期卫星信号解算过程中的异常识别；2、根据计算得到的周跳值，对发生周跳的历元后续的卫星信号，进行周跳值的修正等。
综上，本实施例提供的卫星信号的周跳计算方法，结合表5-表9的实验数据可以看出，当卫星信号不发生周跳时，GF法、MW方法的检测量在0附近存在波动；而当卫星信号发生周跳时，GF法不能计算出一部分周跳。而本实施例在联合多种卫星信号的周跳计算方法后，可以弥补单一计算方法的不足，能够检测出实验数据中所有的周跳。并且本实施例通过如图2所示的周跳计算方法初步探测周跳，将周跳值降低到5周以内，再利用GF法探测残余周跳，恢复最终周跳值。最后还会利用最终周跳反算校验原始周跳值准确性，不仅避免周跳多值性问题，而且逻辑清晰、准确度高、易于编程实现，可用于实现卫星信号周跳的探测与修复。
上述本申请提供的实施例中，分别从终端设备的角度对本申请各实施例提供的方法进行了介绍。为了实现上述本申请实施例提供的方法中的各功能，终端设备还可以包括硬件结构和/或软件模块，以硬件结构、软件模块、或硬件结构加软件模块的形式来实现上述各功能。上述各功能中的某个功能以硬件结构、软件模块、还是硬件结构加软件模块的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。
例如，图12为本申请提供的卫星信号的周跳计算装置一实施例的结构示意图，如图12所示的装置可用于执行如图3-6中任一项实施例所述的方法，其中，该装置包括：确定模块1201和第一计算模块1202。
确定模块1201用于确定目标卫星的信号在相邻历元对应的第一时刻和第二时刻之间，第一载波对应的第一多路径值之差，和第二载波对应的第二多路径值之差；第一计算模块1202用于根据第一载波的波长、第二载波的波长、第一多路径值之差和第二多路径值之差，确定第一载波对应的第一周跳值和第二载波对应的第二周跳值。
可选地，第一计算模块具1202体用于，
通过公式和计算第一载波对应的第一周跳值ΔN1和第二载波对应的第二周跳值ΔN2；
其中，λ1为第一载波的波长、λ2为第二载波的波长、△M1为第一多路径值之差，△M2为第二多路径值之差。
可选地，确定模块1201具体用于，
通过第二时刻第一载波对应的多路径值和第一时刻第一载波对应的多路径值计算第一多路径值之差△M1，其中，第一载波对应的多路径值M1通过公式表示；
通过第二时刻第二载波对应的多路径值和第一时刻第二载波对应的多路径值计算第二多路径值之差△M2，其中，第二载波对应的多路径值M2通过公式表示；
其中，P1为第一载波对应的码伪距观测值，P2为第二载波对应的码伪距观测值，为第一载波对应的载波相位观测值，/>为第二载波对应的载波相位观测值。
图13为本申请提供的卫星信号的周跳计算装置一实施例的结构示意图，可用于执行如图7-11中任一项所述的方法。其中，如图13所示的装置在如图12所示装置的基础上，该装置还包括：第二计算模块1301，第三计算模块1302和修复模块1303。
第二计算模块1301用于根据无几何距离组合GF方法，确定在所述第二时刻，所述目标卫星的信号对应的第三周跳值；
第三计算模块1302用于根据称宽巷相位减窄巷伪距MW方法，确定在所述第二时刻，所述目标卫星的信号对应的第四周跳值；
修复模块1303用于根据所述第一周跳值、所述第二周跳值、所述第三周跳值和所述第四周跳值，确定所述目标卫星的信号在所述第一时刻和所述第二时刻之间，所述第一载波对应的第一目标周跳值和所述第二载波对应的第二目标周跳值。
可选地，所述修复模块具体用于，
根据所述第一目标周跳值计算的多路径值之差，以及所述第一周跳值计算的多路径之差，二者的比较结果，确定所述第一目标周跳值的有效性；
根据所述第二目标周跳值计算的多路径值之差，以及所述第二周跳值计算的多路径之差，二者的比较结果，确定所述第二目标周跳值的有效性。
可选地，所述修复模块1303具体用于，
记所述第三周跳值对应的GF值为A1、所述第四周跳值对应的MW值为B1、所述第一周跳值对应的第一多路径值为C1和所述第二周跳值对应的第二多路径值为D1；
根据所述C1、所述D1、所述第一载波的相位和所述第二载波的相位，确定所述第一载波对应的第一初始周跳值ΔN1，和所述第二载波对应的第二初始周跳值ΔN2；
对所述ΔN1取整得到K1，对所述ΔN2取整得到K2，并根据公式和B2＝K1-K2计算中间量A2和B2；其中f1为所述第一载波的频率，f2为所述第二载波的频率；
根据公式和L2＝L1-(B1-B2)，计算第一载波对应的周跳残余值L1和第二载波对应的周跳残余值L2；其中，λ1为所述第一载波的波长、λ2为所述第二载波的波长；
根据公式C3＝K1+L1，D3＝K2+L2计算所述第一目标周跳值C3和所述第二目标周跳值D3。
本发明各实施例提供的卫星信号的周跳计算装置可用于执行前述实施例中所示的卫星信号的周跳计算方法，其实现方式与原理相同，不再赘述。
本发明还提供一种电子设备，包括：处理器，存储器以及计算机程序；其中，所述计算机程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述处理器执行，所述计算机程序包括用于执行如前述任一项实施例所述的方法的指令。
本发明还提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得计算机执行如前述任一项实施例所述的方法。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种卫星信号的周跳计算方法，其特征在于，包括：
确定目标卫星的信号在相邻历元对应的第一时刻和第二时刻之间，第一载波对应的第一多路径值之差，和第二载波对应的第二多路径值之差；
根据所述第一载波的波长、所述第二载波的波长、所述第一多路径值之差和所述第二多路径值之差，确定所述第一载波对应的第一周跳值和所述第二载波对应的第二周跳值；
根据所述第一周跳值、所述第二周跳值、第三周跳值和第四周跳值，确定所述目标卫星的信号在所述第一时刻和所述第二时刻之间，所述第一载波对应的第一目标周跳值和所述第二载波对应的第二目标周跳值；所述第三周跳值是在所述第二时刻根据无几何距离组合GF方法确定的，所述四周跳值是在所述第二时刻根据MW方法确定的。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一载波的波长、所述第二载波的波长、所述第一多路径值之差和所述第二多路径值之差，确定所述第一载波对应的第一周跳值和所述第二载波对应的第二周跳值，包括：
通过公式和计算所述第一载波对应的第一周跳值ΔN1和所述第二载波对应的第二周跳值ΔN2；
其中，λ1为所述第一载波的波长、λ2为所述第二载波的波长、△M1为所述第一多路径值之差，△M2为所述第二多路径值之差。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定目标卫星的信号在相邻历元对应的第一时刻和第二时刻之间，第一载波对应的第一多路径值之差，和第二载波对应的第二多路径值之差，包括：
通过第二时刻第一载波对应的多路径值和第一时刻第一载波对应的多路径值计算所述第一多路径值之差△M1，其中，所述第一载波对应的多路径值M1通过公式表示；
通过第二时刻第二载波对应的多路径值和第一时刻第二载波对应的多路径值计算所述第二多路径值之差△M2，其中，所述第二载波对应的多路径值M2通过公式表示；
其中，P1为所述第一载波对应的码伪距观测值，P2为所述第二载波对应的码伪距观测值，为所述第一载波对应的载波相位观测值，/>为所述第二载波对应的载波相位观测值。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，根据所述第一周跳值、所述第二周跳值、所述第三周跳值和所述第四周跳值，确定所述目标卫星的信号在所述第一时刻和所述第二时刻之间，所述第一载波对应的第一目标周跳值和所述第二载波对应的第二目标周跳值之后，还包括；
根据所述第一目标周跳值计算的多路径值之差，以及所述第一周跳值计算的多路径之差，二者的比较结果，确定所述第一目标周跳值的有效性；
根据所述第二目标周跳值计算的多路径值之差，以及所述第二周跳值计算的多路径之差，二者的比较结果，确定所述第二目标周跳值的有效性。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一周跳值、所述第二周跳值、所述第三周跳值和所述第四周跳值，确定所述目标卫星的信号在所述第一时刻和所述第二时刻之间，所述第一载波对应的第一目标周跳值和所述第二载波对应的第二目标周跳值，包括：
记所述第三周跳值对应的GF值为A1、所述第四周跳值对应的MW值为B1、所述第一周跳值对应的第一多路径值为C1和所述第二周跳值对应的第二多路径值为D1；
根据所述C1、所述D1、所述第一载波的相位和所述第二载波的相位，确定所述第一载波对应的第一初始周跳值ΔN1，和所述第二载波对应的第二初始周跳值ΔN2；
对所述ΔN1取整得到K1，对所述ΔN2取整得到K2，并根据公式和B2＝K1-K2计算中间量A2和B2；其中f1为所述第一载波的频率，f2为所述第二载波的频率；
根据公式和L2＝L1-(B1-B2)，计算第一载波对应的周跳残余值L1和第二载波对应的周跳残余值L2；其中，λ1为所述第一载波的波长、λ2为所述第二载波的波长；
根据公式C3＝K1+L1，D3＝K2+L2计算所述第一目标周跳值C3和所述第二目标周跳值D3。
6.一种卫星信号的周跳计算装置，其特征在于，包括：
确定模块，用于确定目标卫星的信号在相邻历元对应的第一时刻和第二时刻之间，第一载波对应的第一多路径值之差，和第二载波对应的第二多路径值之差；
第一计算模块，用于根据所述第一载波的波长、所述第二载波的波长、所述第一多路径值之差和所述第二多路径值之差，确定所述第一载波对应的第一周跳值和所述第二载波对应的第二周跳值；
修复模块，用于根据所述第一周跳值、所述第二周跳值、第三周跳值和第四周跳值，确定所述目标卫星的信号在所述第一时刻和所述第二时刻之间，所述第一载波对应的第一目标周跳值和所述第二载波对应的第二目标周跳值；所述第三周跳值是在所述第二时刻根据无几何距离组合GF方法确定的，所述四周跳值是在所述第二时刻根据MW方法确定的。
7.根据权利要求6所述的卫星信号的周跳计算装置，其特征在于，所述第一计算模块具体用于，
通过公式和计算所述第一载波对应的第一周跳值ΔN1和所述第二载波对应的第二周跳值ΔN2；
其中，λ1为所述第一载波的波长、λ2为所述第二载波的波长、△M1为所述第一多路径值之差，△M2为所述第二多路径值之差。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定模块具体用于，
通过第二时刻第一载波对应的多路径值和第一时刻第一载波对应的多路径值计算所述第一多路径值之差△M1，其中，所述第一载波对应的多路径值M1通过公式表示；
通过第二时刻第二载波对应的多路径值和第一时刻第二载波对应的多路径值计算所述第二多路径值之差△M2，其中，所述第二载波对应的多路径值M2通过公式表示；
其中，P1为所述第一载波对应的码伪距观测值，P2为所述第二载波对应的码伪距观测值，为所述第一载波对应的载波相位观测值，/>为所述第二载波对应的载波相位观测值。
9.根据权利要求6-8任一项所述的装置，其特征在于，所述修复模块具体用于，
根据所述第一目标周跳值计算的多路径值之差，以及所述第一周跳值计算的多路径之差，二者的比较结果，确定所述第一目标周跳值的有效性；
根据所述第二目标周跳值计算的多路径值之差，以及所述第二周跳值计算的多路径之差，二者的比较结果，确定所述第二目标周跳值的有效性。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述修复模块具体用于，
记所述第三周跳值对应的GF值为A1、所述第四周跳值对应的MW值为B1、所述第一周跳值对应的第一多路径值为C1和所述第二周跳值对应的第二多路径值为D1；
根据所述C1、所述D1、所述第一载波的相位和所述第二载波的相位，确定所述第一载波对应的第一初始周跳值ΔN1，和所述第二载波对应的第二初始周跳值ΔN2；
对所述ΔN1取整得到K1，对所述ΔN2取整得到K2，并根据公式和B2＝K1-K2计算中间量A2和B2；其中f1为所述第一载波的频率，f2为所述第二载波的频率；
根据公式和L2＝L1-(B1-B2)，计算第一载波对应的周跳残余值L1和第二载波对应的周跳残余值L2；其中，λ1为所述第一载波的波长、λ2为所述第二载波的波长；
根据公式C3＝K1+L1，D3＝K2+L2计算所述第一目标周跳值C3和所述第二目标周跳值D3。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104570011A (zh) * 2014-12-26 2015-04-29 中国电子科技集团公司第二十研究所 一种卫星导航相对定位装置及其载波相位周跳修复方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104570011A (zh) * 2014-12-26 2015-04-29 中国电子科技集团公司第二十研究所 一种卫星导航相对定位装置及其载波相位周跳修复方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"GNSS测量型接收机观测数据质量评估";郭亮亮等;第八届中国卫星导航学术年会论文集;第1-4页 *
"联合多路径跳变与电离层残差法的周跳处理新方法";陈猛等;第十届中国卫星导航学术年会论文集;第1-6页 *
陈猛等."联合多路径跳变与电离层残差法的周跳处理新方法".第十届中国卫星导航学术年会论文集.2019,第1-6页. *

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Application publication date: 20210226

Assignee: NAVINFO Co.,Ltd.

Assignor: Beijing Liufen Technology Co.,Ltd.

Contract record no.: X2020990000296

Denomination of invention: Cycle slip calculation method and device of satellite signal

License type: Common License

Record date: 20200611

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