专利名称：Gnss信号处理方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及全球导航卫星系统领域。更具体地，本发明涉及用于处理来自GNSS卫星的信号的方法及设备，所述GNSS卫星具有在单一波段中可以被共同跟踪或单独跟踪的多个信号。
背景技术：
全球导航卫星系统(GNSS)包括全球定位系统(GPS)、GL0NASS系统、所提议的伽利略系统和所提议的北斗(Compass)系统。当全球定位系统在1995年达到完全的操作性能时，它完成了它的最初设计目标。 技术进步和对系统的新的要求从那以后导致现代化努力。GPS现代化工程涉及具有附加导航信号以及提高的精确性和可靠性的新的地面站和新的卫星。第一颗具有包括新L5频率、 GPS Block IIF-I在内的三频性能的GPS卫星预计将于2009年夏季发射。新的民用L5信号预计可改进信号结构以提高性能，具有比Ll和L2C信号更高的发射功率和更宽的带宽， 以便比L2的情况更好地管理干扰。计划发射另外的三频GPS卫星，完全的三频卫星可能只有在5-7年后才能投入使用。GPS信号每个都在单独的载波上被调制，因此在接收机中被单独地跟踪。GPS系统被设计成适应两个级别的服务民用和军用。欧洲伽利略卫星系统具有类似的能力，但可能不能免费提供所述能力。伽利略发射时间表落后于最初的计划。到目前为止，只发射了两颗伽利略验证部件卫星GIOVE-A和 GI0VE-B。与GPS系统的重要差异是，伽利略系统的信号结构被设计具有在四个频段中传输的十个不同的信号，以适应四个级别的服务。伽利略El和E2信号在E2-L1-E1波段(有时称为Ll波段)中的单独的载波上。伽利略El信号具有比GPS Ll C/A信号更宽的信号频率范围，使得处理伽利略El开放服务(0 信号的主瓣的简单接收机比其等效处理GPS C/A 信号的主瓣消耗的功率更多。伽利略E6信号在承载商业服务(CS)和公共管理服务(ras) 信号的E6波段中的单独的载波上。相反，伽利略Efe信号和E^3信号在波段中的单个载波上。Efe和Kb信号是由称为交替二进制偏移载波(altBOC)调制的单一调制产生的两个频谱分量。altBOC调制提供恒定的包络，同时允许接收机区分这两个频谱瓣。 altBOC调制允许将整体E5a+E^信号作为单一宽带信号进行相干跟踪，或者分别对Efe和 E^3每个信号进行非相干跟踪。Efe和Kb信号可供给开放服务(0S)、商业服务(⑶)和生命安全(SOL)服务。伽利略系统是目前被提议用来传输在具有第一信号和第二信号的波段中的信号的唯一的系统，所述第一信号和第二信号可作为单一宽带信号被跟踪，或可被单独地跟踪。 中国的北斗星系统处于早期测试阶段，其信号结构可能会有所变动。俄罗斯的GL0NASS系统预计在未来的某个时间会有附加的频率性能，其信号结构也可能会有所变动。印度也正在设计GNSS系统。期望提供用于处理GNSS信号的改进的方法及设备，特别是提高在波段中具有第一信号和第二信号的GNSS信号的模糊度估计，所述第一信号和第二信号可作为单一宽带信号被跟踪，或可被单独地跟踪。

发明内容
根据本发明实施例的方法及设备提供了对在第一波段中具有第一信号和第二信号的GNSS信号的改进的处理，所述第一信号和第二信号可作为单一宽带信号被跟踪，且其中的每个信号可被单独地跟踪。一些实施例只提供了对这种GNSS信号的改善的模糊度估计。其它实施例提供了对这种GNSS信号连同一个或多个其它波段中的其它GNSS信号的改善的模糊度估计。根据一些实施例提供了用于处理从多个发射机的在多历元上的GNSS信号的观测值导出的GNSS信号数据组的方法，所述GNSS信号具有在第一波段中的第一信号和第二信号，所述第一信号和第二信号可作为单一宽带信号被跟踪，且其中的每个信号可以被单独地跟踪，该方法包括获得第一信号的载波相位观测值，获得第二信号的载波相位观测值， 获得宽带信号的码观测值，以及从包括第一信号的载波相位观测值、第二信号的载波相位观测值和宽带信号值的码观测值的可观测值组估计包括以下的参数组=GNSS信号的接收机的位置、GNSS信号的接收机的时钟误差以及包括从中获得第一信号的载波相位观测值的每个发射机的模糊度和从中获得第二信号的载波相位观测值的每个发射机的模糊度的模糊度的数组(array)。根据一些实施例，第一信号和第二信号是单一交替二进制偏移载波调制的相应频谱分量。根据一些实施例，第一波段是伽利略E5波段，单一宽带信号是伽利略E5ab信号， 第一信号是伽利略Efe信号，第二信号是伽利略EId5信号。根据一些实施例，GNSS信号具有在第二波段中的第三信号，其中该方法还包括获得第三信号的载波相位观测值，其中可观测值组还包括第三信号的载波相位观测值，且其中模糊度数组还包括从中获得第三信号的载波相位观测值的每个发射机的模糊度。根据一些实施例，第二波段是伽利略E2-L1-E1波段，第三信号是伽利略El信号。一些实施例还包括获得宽带信号的载波相位观测值，其中可观测值组还包括宽带信号的载波相位观测值，且其中模糊度数组还包括从中获得宽带信号的载波相位观测值的每个发射机的模糊度。根据一些实施例，GNSS信号具有在第三波段中的第四信号，其中该方法还包括获得第四信号的载波相位观测值，其中可观测值组还包括第四信号的载波相位观测值，且其中模糊度数组还包括从中获得第四信号的载波相位观测值的每个发射机的模糊度。根据一些实施例，第三波段是伽利略E6波段，第四信号是伽利略E6信号。一些实施例还包括获得第一信号的码观测值，且可观测值组还包括第一信号的码观测值。一些实施例还包括获得第二信号的码观测值，其中可观测值组还包括第二信号的码观测值。一些实施例还包括获得第三信号的码观测值，其中可观测值组还包括第三信号的码观测值。一些实施例还包括获得第四信号的码观测值，其中可观测值组还包括第四信号的码观测值。根据一些实施例，估计参数组包括将滤波器应用于观测值组，所述滤波器具有对应于参数组的参数的多个状态。根据一些实施例，估计参数组包括将采用几何载波相位组合的几何滤波器应用于观测值组，以获得几何载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组；将采用无几何(geometry-free)组合的无几何滤波器组应用于GNSS信号数据组，以获得无几何组合的模糊度估计及相关统计信息的数组；以及将几何载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组与无几何载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组相组合，以获得全部载波相位观测值的模糊度估计及相关统计信息的组合数组。根据一些实施例，估计参数组包括将采用几何载波相位组合的几何滤波器应用于观测值组，以获得几何载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组；将采用无几何电离层载波相位组合的电离层滤波器组应用于GNSS信号数据组，以获得电离层载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组；将采用多个无几何码-载波组合的至少一个码滤波器应用于GNSS信号数据组，以获得码-载波组合的模糊度估计及相关统计信息的数组；以及将几何载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组与电离层载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组和码-载波组合的模糊度估计及相关统计信息的数组相组合，以获得全部载波相位观测值的模糊度估计及相关统计信息的组合数组。根据一些实施例，估计参数组包括将采用几何载波相位组合的几何滤波器应用于观测值组，以获得几何载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组；将采用无几何电离层载波相位组合的电离层滤波器组应用于GNSS信号数据组，以获得电离层载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组；将采用无几何且无电离层的载波相位组合的至少一组补充(也称为典型或“Q”)滤波器应用于GNSS信号数据组，以获得无几何且无电离层的载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组；将采用多个无几何码-载波组合的至少一个码滤波器应用于GNSS信号数据组，以获得码-载波组合的模糊度估计及相关统计信息的数组；以及将几何载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组与电离层载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组和无几何且无电离层的载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组以及码-载波组合的模糊度估计及相关统计信息的数组相组合，以获得全部载波相位观测值的模糊度估计及相关统计信息的组合数组。根据一些实施例，从中获得第二信号的载波相位观测值的每个发射机的模糊度是浮点值，且其中该方法还包括报告接收机的估计位置。一些实施例还包括将模糊度数组的至少一子组取为整数值，并报告接收机的估计位置。一些实施例包括对模糊度数组的至少一子组分配整数值以定义多个候选组；确定每个候选组的品质量度；以及获得候选组的至少一子组的加权平均值，其中加权平均值的每个候选组是基于其品质量度加权的。一些实施例还包括在由可观测值组估计参数组之前对观测值应用校正。根据一些实施例，观测值包括在漫游器接收机获取的GNSS信号的观测值，且校正包括在基准接收机获取的GNSS信号的观测值，其中对观测值应用校正包括将在漫游器接收机获取的观测值与在基准接收机获取的观测值相组合，以获得差分观测值，其中估计参数组的值包括从差分观测值估计所述的值，且其中估计参数组的值包括估计漫游器接收机的位置。根据一些实施例，观测值包括在漫游器接收机获取的GNSS信号的观测值，且从在多个基准接收机获取的GNSS信号的观测值导出校正值，其中对观测值应用校正包括将在漫游器接收机获取的观测值与虚拟基准站数据相组合以获得网络校正的观测值，其中估计参数组的值包括由网络校正的观测值估计所述值，且其中估计参数组的值包括估计漫游器接收机的位置。根据一些实施例，观测值包括在漫游器接收机获取的GNSS信号的观测值，其中校正值包括卫星轨道数据和卫星时钟数据，其中对观测值应用校正包括将在漫游器接收机获取的观测值与卫星轨道数据和卫星时钟数据相组合，以获得校正的观测值，其中估计参数组的值包括由校正的观测值估计所述值，且其中估计参数组的值包括估计漫游器接收机的位置。根据一些实施例，估计参数组的值是基本上实时进行的(例如，在获取GNSS信号观测值的数秒内)。根据一些实施例，估计参数组的值是在基本上非实时的后处理操作中进行的(例如，在对以前记录的观测值进行的后处理操作中)。根据一些实施例提供了实施上述方法的设备。根据一些实施例提供了包括这种设备的漫游器接收机。根据一些实施例提供了包括这种设备的网络站。根据一些实施例提供了包括指令的计算机程序，所述指令设定成当在计算机处理单元上执行时实施上述一种或多种方法。根据一些实施例，提供了一种计算机可读介质，包括具有指令的计算机程序，所述指令被配置为，当在计算机处理单元上执行时实施上述一种或多种方法。


参考附图，由下文描述的实施例可以更容易地理解本发明的这些及其它的方面和特征，其中图1示意性地示出使用能够接收GNSS信号的GNSS漫游器接收机的定位方案，所述GNSS信号具有在第一波段中的第一信号和第二信号，所述第一信号和第二信号可作为单一宽带信号被跟踪，且其中的每个信号可以被单独地跟踪；图2是能够接收GNSS信号的集成GNSS接收机系统的方框图，所述GNSS信号具有在第一波段中的第一信号和第二信号，所述第一信号和第二信号可作为单一宽带信号被跟踪，且其中的每个信号可以被单独地跟踪；图3示意性地示出在现有GNSS系统的波段内的信号结构；图4示意性地示出根据本发明的一些实施例的GNSS信号处理流程；图5示意性地示出根据本发明的一些实施例的滤波器结构；图6示意性地示出根据本发明的一些实施例的处理流程；图7示意性地示出根据本发明的一些实施例的滤波器结构；图8示意性地示出根据本发明的一些实施例的处理流程；以及图9示意性地示出根据本发明的一些实施例的滤波器结构。
具体实施方式
本发明的实施例通常涉及具有在第一波段中的第一信号和第二信号的任何GNSS， 所述第一信号和第二信号可作为单一宽带信号被跟踪，且其中的每个信号可以被单独地跟
S示ο伽利略信号结构包括Ll、Efe/E^3和E6波段。E6波段是公共管理信号，因此不大可能用于一般用途。Efe和Efe信号一起可作为单一宽带信号，且每个也可被单独地跟踪。 中国北斗(Compass)卫星系统已经在开发过程中，但最终信号结构的细节是未知的。现有和计划中的GNSS信号频谱的进一步细节可见于S. LO等人的“2006，GNSS Album-Images andSpectral Signatures of the New GNSS signals”， INSIDE GNSS，2008年 5 月 /6 月， 第46-56页。本文描述处理由GNSS信号的观测值导出的GNSS信号数据的方法及设备，所述 GNSS信号具有在第一波段中的第一信号和第二信号，所述第一信号和第二信号可作为单一宽带信号被跟踪，且其中的每个信号可以被单独地跟踪。GNSS信号还可以进一步包括在第二波段中的第三信号和在第三波段中的第四信号中的至少一个信号。GNSS信号数据包括至少第一信号和第二信号的载波相位观测值以及宽带信号的码(伪距)观测值。GNSS信号数据可进一步包括任何或全部信号的载波相位观测值和/或码(伪距)观测值，如将被描述的那样。为了说明的目的，假设在使用中的卫星系统是伽利略，因此下面的实施例将第一信号表示为E5a，将第二信号表示为E5b，将宽带信号表示为E5ab，将第三信号表示为El，将第四信号表示为E6。所提出的方法可容易移用到其它GNSS卫星系统和伪卫星的信号而不失一般性，条件是信号结构包括在第一波段中的第一信号和第二信号，所述第一信号和第二信号可作为单一宽带信号被跟踪，且其中的每个信号可以被单独地跟踪。跟踪伽利略E5频率有若干选项Efe、E^3和E5ab_altboc。E5ab调制方案在跟踪 E5ab码时可提供在伪距误差级别上的主要优点，而单独跟踪肪3和肪13信号可实现双频、三频或甚至四频载波相位模糊度解算(resolution)，具有其全部的可靠性和性能的优点，无需跟踪专有且容易阻塞的E6信号。跟踪E6信号还可实现五频载波相位模糊度解算。假定Efe和Kb的中心频率是充分分开以获得明显不同的多径误差的，载波相位观测值的最佳选择是肪a和E5b。由于码跟踪的优点，E5ab是跟踪E5伪距的最佳选择。此外，如果E5ab-以E5频率为中心-也在多径方面与Efe和E^3无关联，则四频模糊度解算优于三频。这同样适用于全部三个码在E5 :E5a/E5b和E5ab上的“冗余”使用。本方法还适用于提供跟踪在不是中心频率上的不同载波信号的能力的其它GNSS 信号。关于伽利略信号的使用的出版物提出了使用El/Efe/E^(SimSky，Septentrio引用)或El/E5/E6(T.U.Delft引用)载波相位观测值进行三频模糊度解算，并提出了 El/ E5ab载波相位观测值用于双频模糊度解算。到目前为止，还没有提出使用肪3序恥载波加上E5ab码(伪距)观测值，也没有提出使用El/Efe/E^载波相位观测值加上El/E5ab码(伪距)观测值。也没有提出使用 El/E5a/E5b/E5ab载波相位观测值进行四频模糊度解算。原则上，载波相位与码(伪距)观测数据的任意组合可用于模糊度解算。可观测值通常遵守标准观测方程，并且可以将这些方程线性组合。
已证明使用多个载波中的三个可改进GNSS模糊度解算方案的可靠性和/或收敛时间。最近推出的Trimble R8 GNSS系统是具有能够使El、E5a、E^3和E5ab_altboc同时被跟踪的多信道的有伽利略能力的GNSS接收机系统，目前，为评估和测试目的，可跟踪由实验伽利略GIOVE-A和GIOVE-B测试卫星广播的信号。如果不同的E5载波和/或码之间存在明显的关联，这可以在浮点解的计算中被适当地建模。一般来说，使用E5ab-altb0C伪距数据最佳的是直接使用，即，不与其它频率调制的其它伪距进行可观测的组合。根据本发明的一些实施例的典型浮点解公式使用至少E5ab-altb0C码(伪距)观测值连同Efe* E^3载波相位观测值用于双频模糊度解算。本发明的一些实施例还使用El 载波相位观测值用于三频模糊度解算。本发明的一些实施例还使用E5ab载波相位观测值用于四频模糊度解算。本发明的一些实施例进一步使用E6载波相位观测值用于五频模糊度解算。本发明的一些实施例进一步使用El码观测值和/或Efe码观测值和/或E^3码观测值和/或E6码观测值。一些实施例采用典型浮点解公式，从而使用至少E5ab-altb0C信号的码(伪距) 观测值加上(可选的)El、Efe和E^3码(伪距)观测值的任意组合连同Efe和E^3信号和可选的El信号或El和E5ab信号或El和E5ab和E6信号的载波相位观测值进行四频模糊
度解算。一些实施例采用如以下文献中所述的因式分解化多载波实施方式U. Vollath 的"The Factorized Multi-Carrier Ambiguity Resolution (FAMCAR) Approach for Efficient Carrier-Phase AmbiguityEstimation, ION GNSS 17th International Technical Meeting of theSatellite Division,21-24 Sept.2004, Long Beach, CA, pp. M99-2508”和美国专利7，432，853。在FAMCAR公式中，一些实施例为每个伽利略卫星使用E5ab-altb0C码减载波码滤波器。在一些实施例中，电离层滤波器使用Efe和E^3信号或El和E5ab信号或El和Efe信号或El和E^3信号的载波相位观测值的任意组合。在一些实施例中，补充滤波器(也称为“典型”或“Q”滤波器)使用来自El、Efe和Kb信号的载波相位数据。对于四频模糊度解算，FAMCAR实施方式的一些实施例使用码滤波器，所述码滤波器对每个伽利略卫星采用E5ab-altboc码减载波(code-minus-carrier)组合。在一些实施例中，电离层滤波器使用Efe和E^3信号或El和Efe信号或El和E^3信号或El和Efe 信号以及El和Kb信号的载波相位观测值的组合。在一些实施例中，补充滤波器(也称为 “典型”或“Q”滤波器)使用El、Efe、E^3和E5ab信号的载波相位观测值。下表概述在一些实施例中使用的伽利略信号的可观测值。标为“X”的条目表示使用观测值；标为“_”的条目表示不使用观测值；标为“0”的条目表示可选使用观测值。
权利要求
1.一种处理从多个发射机的在多历元上的GNSS信号的观测值导出的GNSS信号数据组的方法，所述GNSS信号具有在第一波段中的第一信号和第二信号，所述第一信号和第二信号可作为单一宽带信号被跟踪，且所述第一信号和第二信号中的每个信号可以被单独地跟踪，所述方法包括a.获得所述第一信号的载波相位观测值，b.获得所述第二信号的载波相位观测值，c.获得所述宽带信号的码观测值，以及d.从包括所述第一信号的载波相位观测值、所述第二信号的载波相位观测值和所述宽带信号值的码观测值的可观测值组估计包括以下的参数组所述GNSS信号的接收机的位置、所述GNSS信号的接收机的时钟误差，以及包括从中获得所述第一信号的载波相位观测值的每个发射机的模糊度和从中获得所述第二信号的载波相位观测值的每个发射机的模糊度的模糊度的数组。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一信号和所述第二信号是单一交替二进制偏移载波调制的相应频谱分量。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述第一波段是伽利略E5波段，所述单一宽带信号是伽利略E5ab信号，所述第一信号是伽利略E5a信号，所述第二信号是伽利略Eb5信号。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述GNSS信号具有在第二波段中的第三信号，其中所述方法还包括获得所述第三信号的载波相位观测值，其中所述可观测值组还包括所述第三信号的载波相位观测值，且其中所述模糊度的数组还包括从中获得所述第三信号的载波相位观测值的每个发射机的模糊度。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述第二波段是伽利略E2-L1-E1波段，所述第三信号是伽利略El信号。
6.如权利要求1所述的方法，还包括获得所述宽带信号的载波相位观测值，其中所述可观测值组还包括所述宽带信号的载波相位观测值，且其中所述模糊度的数组还包括从中获得所述宽带信号的载波相位观测值的每个发射机的模糊度。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述GNSS信号具有在第三波段中的第四信号，其中所述方法还包括获得所述第四信号的载波相位观测值，其中所述可观测值组还包括所述第四信号的载波相位观测值，且其中所述模糊度的数组还包括从中获得所述第四信号的载波相位观测值的每个发射机的模糊度。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述第三波段是伽利略E6波段，所述第四信号是伽利略E6信号。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括获得所述第一信号的码观测值，且其中所述可观测值组还包括所述第一信号的码观测值。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括获得所述第二信号的码观测值，且其中所述可观测值组还包括所述第二信号的码观测值。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括获得所述第三信号的码观测值，且其中所述可观测值组还包括所述第三信号的码观测值。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括获得所述第四信号的码观测值，且其中所述可观测值组还包括所述第四信号的码观测值。
13.如权利要求1所述的方法，其中估计所述参数组包括将具有对应于所述参数组的参数的多个状态的滤波器应用于所述观测值组。
14.如权利要求1所述的方法，其中估计所述参数组包括i.将采用几何载波相位组合的几何滤波器应用于所述观测值组，以获得所述几何载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组； .将采用无几何组合的无几何滤波器组应用于所述GNSS信号数据组，以获得所述无几何组合的模糊度估计及相关统计信息的数组；以及iii.将所述几何载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组与所述无几何载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组相组合，以获得全部载波相位观测值的模糊度估计及相关统计信息的组合数组。
15.如权利要求1所述的方法，其中估计所述参数组包括i.将采用几何载波相位组合的几何滤波器应用于所述观测值组，以获得所述几何载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组； .将采用无几何电离层载波相位组合的电离层滤波器组应用于所述GNSS信号数据组，以获得所述电离层载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组；iii.将采用多个无几何码_载波组合的至少一个码滤波器应用于所述GNSS信号数据组，以获得所述码_载波组合的模糊度估计及相关统计信息的数组；以及iv.将所述几何载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组与所述电离层载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组和所述码_载波组合的模糊度估计及相关统计信息的数组相组合，以获得全部载波相位观测值的模糊度估计及相关统计信息的组合数组。
16.如权利要求4所述的方法，其中估计所述参数组包括i.将采用几何载波相位组合的几何滤波器应用于所述观测值组，以获得所述几何载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组； .将采用无几何电离层载波相位组合的电离层滤波器组应用于所述GNSS信号数据组，以获得所述电离层载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组；iii.将采用无几何且无电离层的载波相位组合的至少一组补充(典型或“Q”)滤波器应用于所述GNSS信号数据组，以获得所述无几何且无电离层的载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组；iv.将采用多个无几何码_载波组合的至少一个码滤波器应用于所述GNSS信号数据组，以获得所述码-载波组合的模糊度估计及相关统计信息的数组；以及v.将所述几何载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组与所述电离层载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组和所述无几何且无电离层的载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组以及所述码_载波组合的模糊度估计及相关统计信息的数组相组合，以获得全部载波相位观测值的模糊度估计及相关统计信息的组合数组。
17.如权利要求1所述的方法，其中从中获得所述第二信号的载波相位观测值的每个发射机的模糊度是浮点值，且其中所述方法还包括报告所述接收机的估计位置。
18.如权利要求1所述的方法，其中从中获得所述第二信号的载波相位观测值的每个发射机的模糊度是浮点值，所述方法还包括将所述模糊度的数组的至少一子组取整为整数值，并报告所述接收机的估计位置。
19.如权利要求1所述的方法，其中从中获得所述第二信号的载波相位观测值的每个发射机的模糊度是浮点值，所述方法还包括对所述模糊度的数组的至少一子组分配整数值以定义多个候选组；确定每个所述候选组的品质量度；以及获得所述候选组的至少一子组的加权平均值，其中被加权平均的每个候选组是基于其品质量度加权的。
20.如权利要求1所述的方法，还包括在从所述可观测值组估计所述参数组之前对所述观测值应用校正。
21.如权利要求20所述的方法，其中所述观测值包括在漫游器接收机获取的GNSS信号的观测值，且所述校正包括在基准接收机获取的GNSS信号的观测值，其中对所述观测值应用校正包括将在所述漫游器接收机获取的观测值与在所述基准接收机获取的观测值相组合，以获得差分观测值，其中估计所述参数组的值包括从所述差分观测值估计所述值，且其中估计所述参数组的值包括估计所述漫游器接收机的位置。
22.如权利要求20所述的方法，其中所述观测值包括在漫游器接收机获取的GNSS信号的观测值，且从在多个基准接收机获取的GNSS信号的观测值导出所述校正，其中对所述观测值应用校正包括将在所述漫游器接收机获取的观测值与虚拟基准站数据相组合以获得网络校正的观测值，其中估计所述参数组的值包括从所述网络校正的观测值估计所述值， 且其中估计所述参数组的值包括估计所述漫游器接收机的位置。
23.如权利要求20所述的方法，其中所述观测值包括在漫游器接收机获取的GNSS信号的观测值，其中所述校正包括卫星轨道数据和卫星时钟数据，其中对所述观测值应用校正包括将在所述漫游器接收机获取的观测值与所述卫星轨道数据和所述卫星时钟数据相组合，以获得校正的观测值，其中估计所述参数组的值包括从所述校正的观测值估计所述值， 且其中估计所述参数组的值包括估计所述漫游器接收机的位置。
24.如权利要求1所述的方法，其中估计所述参数组的值是基本上实时进行的。
25.如权利要求1所述的方法，其中估计所述参数组的值是在基本上非实时的后处理操作中进行的。
26.一种用于处理从多个发射机的在多个历元上的GNSS信号的观测值导出的GNSS信号数据组的设备，所述GNSS信号具有在第一波段中的第一信号和第二信号，所述第一信号和第二信号可作为单一宽带信号被跟踪，且所述第一信号和第二信号中的每个信号可以被单独地跟踪，所述设备包括a.获得所述第一信号的载波相位观测值的部件，b.获得所述第二信号的载波相位观测值的部件，c.获得所述宽带信号的码观测值的部件，和d.从包括所述第一信号的载波相位观测值、所述第二信号的载波相位观测值和所述宽带信号值的码观测值的可观测值组估计包括以下的参数组的滤波部件所述GNSS信号的接收机的位置、所述GNSS信号的接收机的时钟误差以及包括从中获得所述第一信号的载波相位观测值的每个发射机的模糊度和从中获得所述第二信号的载波相位观测值的每个发射机的模糊度的模糊度的数组。
27.如权利要求26所述的设备，其中所述第一信号和所述第二信号是单一交替二进制偏移载波调制的相应频谱分量。
28.如权利要求26所述的设备，其中所述第一波段是伽利略E5波段，所述单一宽带信号是伽利略E5ab信号，所述第一信号是伽利略E5a信号，所述第二信号是伽利略Eb5信号。
29.如权利要求26所述的设备，其中所述GNSS信号具有在第二波段中的第三信号，其中所述设备还包括获得所述第三信号的载波相位观测值的部件，其中所述可观测值组还包括所述第三信号的载波相位观测值，且其中所述模糊度的数组还包括从中获得所述第三信号的载波相位观测值的每个发射机的模糊度。
30.如权利要求29所述的设备，其中所述第二波段是伽利略E2-L1-E1波段，所述第三信号是伽利略El信号。
31.如权利要求26所述的设备，还包括获得所述宽带信号的载波相位观测值的部件， 其中所述可观测值组还包括所述宽带信号的载波相位观测值，且其中所述模糊度的数组还包括从中获得所述宽带信号的载波相位观测值的每个发射机的模糊度。
32.如权利要求26所述的设备，其中所述GNSS信号具有在第三波段中的第四信号，其中所述设备还包括获得所述第四信号的载波相位观测值的部件，其中所述可观测值组还包括所述第四信号的载波相位观测值，且其中所述模糊度的数组还包括从中获得所述第四信号的载波相位观测值的每个发射机的模糊度。
33.如权利要求32所述的设备，其中所述第三波段是伽利略E6波段，所述第四信号是伽利略E6信号。
34.如权利要求26所述的设备，其中所述设备还包括获得所述第一信号的码观测值的部件，且其中所述可观测值组还包括所述第一信号的码观测值。
35.如权利要求26所述的设备，其中所述设备还包括获得所述第二信号的码观测值， 且其中所述可观测值组还包括所述第二信号的码观测值。
36.如权利要求26所述的设备，其中所述设备还包括获得所述第三信号的码观测值的部件，且其中所述可观测值组还包括所述第三信号的码观测值。
37.如权利要求26所述的设备，其中所述设备还包括获得所述第四信号的码观测值的部件，且其中所述可观测值组还包括所述第四信号的码观测值。
38.如权利要求26所述的设备，其中所述滤波部件包括具有对应于所述参数组的参数的多个状态的滤波器。
39.如权利要求26所述的设备，其中所述滤波部件包括 i.采用几何载波相位组合的几何滤波器，以获得所述几何载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组； .采用无几何组合的无几何滤波器组，以获得所述无几何组合的模糊度估计及相关统计信息的数组；和iii.将所述几何载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组与所述无几何载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组相组合的组合部件，以获得全部载波相位观测值的模糊度估计及相关统计信息的组合数组。
40.如权利要求26所述的设备，其中所述滤波部件包括i.采用几何载波相位组合的几何滤波器，以获得所述几何载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组； .采用无几何电离层载波相位组合的电离层滤波器组，以获得所述电离层载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组；iii.采用多个无几何码-载波组合的至少一个码滤波器，以获得所述码-载波组合的模糊度估计及相关统计信息的数组；和IV.组合部件，其将所述几何载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组与所述电离层载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组和所述码-载波组合的模糊度估计及相关统计信息的数组相组合，以获得全部载波相位观测值的模糊度估计及相关统计信息的组合数组。
41.如权利要求29所述的设备，其中所述滤波部件包括v.采用几何载波相位组合的几何滤波器，以获得所述几何载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组；vi.采用无几何电离层载波相位组合的电离层滤波器组，以获得所述电离层载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组；vii.采用无几何且无电离层的载波相位组合的至少一组补充(典型或“Q”)滤波器， 以获得所述无几何且无电离层的载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组；viii.采用多个无几何码-载波组合的至少一个码滤波器，以获得所述码-载波组合的模糊度估计及相关统计信息的数组；和ix.组合部件，其将所述几何载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组与所述电离层载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组和所述无几何且无电离层的载波相位组合的模糊度估计及相关统计信息的数组以及所述码_载波组合的模糊度估计及相关统计信息的数组相组合，以获得全部载波相位观测值的模糊度估计及相关统计信息的组合数组。
42.如权利要求26所述的设备，其中从中获得所述第二信号的载波相位观测值的每个发射机的模糊度是浮点值，且其中所述设备还包括报告所述接收机的估计位置的部件。
43.如权利要求26所述的设备，其中从中获得所述第二信号的载波相位观测值的每个发射机的模糊度是浮点值，所述设备还包括取整部件，其将所述模糊度的数组的至少一子组取整为整数值，并报告所述接收机的估计位置。
44.如权利要求26所述的设备，其中从中获得所述第二信号的载波相位观测值的每个发射机的模糊度是浮点值，所述设备还包括分配部件，其对所述模糊度的数组的至少一子组分配整数值以定义多个候选组；品质部件，其确定每个所述候选组的品质量度；以及平均部件，其获得所述候选组的至少一子组的加权平均值，其中被加权平均的每个候选组是基于其品质量度加权的。
45.如权利要求26所述的设备，还包括校正部件，其用于对所述观测值应用校正并将校正的观测值提供给所述滤波部件。
46.如权利要求45所述的设备，其中所述观测值包括在漫游器接收机获取的GNSS信号的观测值，且所述校正包括在基准接收机获取的GNSS信号的观测值，其中所述校正部件用于将在所述漫游器接收机获取的观测值与在所述基准接收机获取的观测值相组合以获得差分观测值，其中所述滤波部件用于从所述差分观测值估计所述参数组的值，且其中所述滤波部件用于估计所述漫游器接收机的位置。
47.如权利要求45所述的设备，其中所述观测值包括在漫游器接收机获取的GNSS信号的观测值，且所述校正从在多个基准接收机获取的GNSS信号的观测值导出，其中所述校正部件用于将在所述漫游器接收机获取的观测值与虚拟基准站数据相组合以获得校正的观测值，其中所述滤波部件用于从所述校正的观测值估计所述参数组的值，且其中所述滤波部件用于估计所述漫游器接收机的位置。
48.如权利要求45所述的设备，其中所述观测值包括在漫游器接收机获取的GNSS信号的观测值，其中所述校正包括卫星轨道数据和卫星时钟数据，其中所述校正部件用于将在所述漫游器接收机获取的观测值与所述卫星轨道数据和所述卫星时钟数据相组合以获得校正的观测值，其中所述滤波部件用于从所述校正的观测值估计所述参数组的值，且其中所述滤波部件用于估计所述漫游器接收机的位置。
49.如权利要求26所述的设备，其中所述滤波部件用于基本上实时地估计所述参数组的值。
50.如权利要求26所述的设备，其中所述滤波部件用于在基本上非实时的后处理操作中估计所述参数组的值。
51.一种漫游器接收机，包括根据权利要求26的设备。
52.一种网络站，包括根据权利要求26的设备。
53.一种包括指令的计算机程序，所述指令被设置成当在计算机处理单元上执行时实施根据权利要求1的方法。
54.一种计算机可读介质，其包括根据权利要求53的计算机程序。
全文摘要
提供了用于处理从多个发射机的在多个历元的GNSS信号的观测值导出的GNSS信号数据组的方法及设备，所述GNSS信号具有在第一波段中的第一信号和第二信号，所述第一信号和第二信号可作为单一宽带信号被跟踪，且其中的每个信号可以被单独地跟踪，所述方法包括获得第一信号的载波相位观测值，获得第二信号的载波相位观测值，获得宽带信号的码观测值，以及从包括第一信号的载波相位观测值、第二信号的载波相位观测值和宽带信号值的码观测值的可观测值组估计包括以下的参数组GNSS信号的接收机的位置、GNSS信号的接收机的时钟误差以及包括从中获得第一信号的载波相位观测值的每个发射机的模糊度和从中获得第二信号的载波相位观测值的每个发射机的模糊度的模糊度的数组。
文档编号G01S19/13GK102414577SQ201080019433
公开日2012年4月11日 申请日期2010年4月26日 优先权日2009年5月2日
发明者U·沃尔拉特 申请人:天宝导航有限公司