基于高斯和粒子滤波的联合码和载波相位的伪距估计算法

Ａ ｂｓ ｒ ｃ ：Ａｃ ｏｒ ｉ ｇ ｔ ｈｅｃ ｒ ｃｅ ｉｔｃ ｔ ａ ｏｄ ｅ ｓ ｅ ｅ ｔ ｅｄｅ ｉｙ ｂｕ ａ ｂｉ ｏｕｓｐｓ ｕｄ ａ ｅｅｓｉ ａ ｅ ｔａｔ ｃ ｄ ｎ ｏ ｔ ｈａ ａ ｔｒｓｉ ｈ ｔｃ ｅ ｍ ａ ｕｒ ｍ ｎ ｓｙｉｌ ｄ ｎｏ ｓ ｔｕｎ ｍ ｇｕ ｅ ｏｒ ｎｇ ｔｍ ｔ ｓ
１ 引 言
星 间精密伪距估计 是导航 星座实现 自主导航 的核 心技术之 一，伪距估计精度直 接影响到卫星整 网的定 轨精度， 以及 自主 导航模式下 的地面用户定位精度¨。 Ｊ
目前 存 在 多种 伪 距估 计方 法 。在通 常情 况 下 ，
周模 糊度 的方法 ，但 这些 方法 要求 处理 时 间较长 ，
ａ ａ ｒｅ ｈａ ｅ ｍ ｅ ｓ ｒ ｍ ｅ ｓｗｅ ｅａ ｍ ｏ ｔｎ ｓ ｌｓ ｕｔｗｅ ｅ ａ ｅ ｔ ｄ ｂ ｎ ｅ ｅ ｍ ｂｉｕｉｙ ａｎｏ ｅ ｕｓ ｉｎ ｓ ｍ ｒ ｎｄ ｃ ｒｉｒｐ ｓ ａ ｕ ｅ ｎｔ ｒ ｌ ｓ ｏｉｅｅ ｓｂ ｒ ｆ ｃ ｅ ｙ ｉ ｔ ｇ ｒａ ｇ ｔ ｖ ｌＧａ ｓａ ｕ ｐａ —
码 测量 值 的方 式 。 献［］ 据 互补 卡尔 曼滤波 器 原 文 ６根 理 ，分 别 利用 载波 相位 测量 值和 码测 量值 预测 和 更 新 系统 状态 ，从 而得 到平 滑伪 距 。 以上 几种伪 距估
一
般 适用 于 陆地测 绘 的后 处理 中 。 献 ［付旨 文 ４ 出利 用
不 同频率 上载 波相 位 测量值 的线性 组合 ，从而使 整 周 模糊 度 搜索 更为 有 效 ，但这 种方 法 需要 同时做 多 频 跟踪 ，而 且 宽巷 化处 理放 大 了测量 噪 声 。文 献［】 ５ 中 Ｈａｃ 出 了一种 利用 载波 相位 测量 值来 平滑 伪 ｔ ｈ提
，
ｔ ｌ ｌ ｒ（ Ｐ ）ａｇ ｒ ｈ ｗａ ｒｐ ｓｄｔ ｏ ｉｅｔｅａ ｖ ｎａ ｅ ｆ ｈ ａ ｕｅ ｎｓ Ｔ ｅｔｅ ｒｔ ａ ａｙ ｉ ｉ ｅｆ ｔ ＧＳ Ｆ ｌｏ ｔｍ ｓｐ ｏ ｏ ｅ ｏｃ ｍｂｎ ｄ ａ ｔｇ ｓｏ ｅｔ ｍｅ ｓ ｒｍｅ ｔ． ｈ ｈ ｏ ｅｉ ｌ ｌｓｓ ｃ ｉｅ ｉ ｈ ｔ ｗｏ ｃ ａ ｎ
Ｐｓ ｕｄｏ ａ ｅｅ ｔｍ ａｔｏ ａ ｇ ｒｔ ｅ ｒ ｎｇ ｓ ｉ ｉ ｎ ｌ ｏ ｉｈｍ ｏ ｂｉ ｎ ｏ ｎｄ ｃ ｒ ｉ ｒ ｃ ｍ ｎｉ ｇ ｃ ｄｅａ ａ ｒ ｅ ｐｈａ ｅｂａ ｅ ｎ Ｇ ａ ｓａｎ ｓ ｓ ｓ ｄ ｏ ｕｓ ｉ ｕｍ ｒ ｉ ｌ ｌｅ ｉ ｐａ ｔｃｅ ｆ ｔ ｒｎｇ ｉ
Ｌ ｉ ｎ一 ＧＯ ｎｂｎ， Ｉ ｉ ｉ Ｙ Ｊｎｐ ｉ Ｉ — ， ＮＧ Ｗｅ —ｉ Ｌ Ｕ Ｈｕ－ｅ Ｌ ｍｉ ｊ ， Ｕ —ｅ ， ｉ
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第３ ２卷第 ５期 ２ １ 年 ５月 ０１
通
信
学
报
Ｖ Ｉ ２ ｂ ． Ｎ ｏ５ ３
Ｍ ａ ０１ ｙFra Baidu bibliotek １
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｎ Ｃｏ ｍｕ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｒ ａ ｍ ｏ ｎｃ ｔ ｓ ｏ
基于 高斯和粒 子滤 波 的联合码和 载波相位 的伪距估计算法
李 理敏 一 ， ，龚 文斌 刘会 杰 ， ， 一 金 培 ，余 ，
ｎ ｉ ａ ｄ ｓｍ ｕｌｔｏｎ ｒ ｕｌｓｓ ａ ｉ ｅｓ ｔ ｈｏｗ ｈ ｔｔｅ ｐｒ ｏｓ ｄ ａｇｏ ｉｈｍ ｓ ｉ ｍ ｕｎ ｒ ｔ ａ ｈ ｏｐ ｅ ｌ ｒｔ ｉ ｍ ｅ ｆｏｍ ｙ ｌ ｌｐｓ ａ ｄ ｐ ｏｄ ｅ ｍ ａｌ ｒｍ ｅ ｎ ｓ ｕａ ｅ ｃ ｃ ｅ ｓｉ ｎ ｒ ｕｃ ｓｓ ｌｅ ａ ｑ ｒ
提 出了一种基于高斯和粒 了滤波 （ Ｐ ＧＳ Ｆ） 的伪 距 估 计 算 法 ，结 合 了 两 组 测 量 值 各 自的 优 点 。理 论 分 析 和 仿 真 结 果 表 明 ，该 算 法 对 周跳 不敏 感 且 伪距 估 计 精 度 高 。 关 键 词 ：伪 距 ； 高斯 和 粒 子 滤 波 ；伪 码 ； 载 波 相 位 ； 重 采 样 ； 周 跳 ；Ｈ ｔｈ滤 波 ａｃ 中图 分 类 号 ： Ｎ ２ ＋ Ｔ ９７３ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１０ —３ Ｘ（０ １０ —０ ９０ ０ ０４ ６ ２ １）５０ ０ —５
（ ．中国科 学 院 上海 微小 卫星 ． 中心 ， 卜 ２ ０ ５ Ｉ Ｔ 稃 海 ０ ０ ；２ 中国科 学 院 上海微 系 统 与信息 技 术研 究所 ， 卜 ２ ０ ５ ） 海 ０ ０ ０
摘
要 ：针对 导航 星座中码测量值精度低但无整周模糊度 ，而载波相位测量 值精 度高但存在整周模糊度 的特 点，
ｅＩ Ｔｏ ｒ ｓ．
Ｋｅ ｒ ｓ ｐ ｅ ｄ ｒ ｎ ｅ ＧＳ Ｆ ｃ ｄ ； ａ ｒｅ ｈ ｓ ； ｅ ａ ｌ ｇ ｃ ｃｅ ｓｉ ； ｔ ｈｆｌ ｒ ｙ ｗｏ ｄ ： ｓ ｕ ｏ ａ ｇ ； Ｐ ； ｏ ｅ ｃ ｒｉ ｒ ａ ｅ ｒ ｓ ｍｐ ｉ ； ｙ ｌ ｌ Ｈａｃ ｔ ｐ ｎ ｐ ｉ ｅ