面向城市交通的定位数据质量控制方法、装置及存储介质与流程

1.本发明涉及定位技术领域，尤其涉及一种面向城市交通的定位数据质量控制方法、装置及存储介质。


背景技术：

2.智能驾驶是未来交通领域解决道路拥堵、事故频发等问题重点方向，北斗/全球卫星导航系统gnss高精度定位是智能驾驶的重要组成元素，其核心任务是实时获取车辆高精度、高可靠性的位置信息。
3.相比一般导航定位，面向城市车辆交通的定位导航有特殊的难度：一方面，卫星信号被建筑物、树木、移动体等反射或干扰遮挡频发，极易引发观测数据产生周跳或粗差，如不即时处理将导致定位不连续；另一方面，车端算力有限，频繁处理周跳或粗差将较大占用算力资源，挤压其他进程算力空间。因此，车端的北斗/gnss实时数据质量控制成为直接影响其实时高精度定位精度和可靠性的关键环节，亟需提供一种可应对城市交通的定位数据质量控制方式。


技术实现要素：

4.本发明实施例的目的是提供一种面向城市交通的定位数据质量控制方法、装置及存储介质，通过采用站间单差观测方程作为数据质量控制模型，对模型残差个各观测方程可能出现的部分粗差或周跳进行显著性检验以实现车辆实时定位，且有效节省了车端算力。
5.为实现上述目的，本发明实施例提供了一种面向城市交通的定位数据质量控制方法，包括：
6.构建原始站间单差观测方程；
7.以获取的上一历元公共星观测值的模糊度参数估值作为虚拟观测值加入所述原始站间单差观测方程，得到第一站间单差观测方程；
8.对所述第一站间单差观测方程进行参数估计，得到观测值残差v和协方差阵q
vv
；
9.当所述观测值残差v和所述协方差阵q
vv
构建的第一检验量满足预设的第一检验条件时，对所述第一站间单差观测方程进行修正得到第二站间单差观测方程，并对所述第二站间单差观测方程求最小二乘解，得到一组对应的周跳或粗差项的备选值、备选值方差；
10.当所述备选值和所述备选值方差构建的第二检验量满足预设的第二检验条件时，判断当前观测值含粗差或周跳，进入下一历元探测以求解第二站间单差观测方程直到对应的第二检验量不满足所述第二检验条件，并以最后历元固定模糊度后的为不受粗差或周跳影响的基线解。
11.作为上述方案的改进，所述原始站间单差观测方程为：
12.13.和为系数阵，其具体表示形式分别如下：
[0014][0015][0016]
其中，δp表示单差伪距观测值，表示单差相位观测值，表示站星双差模糊度，x表示为非模糊度待估参数，e
*
为*维的单位向量；g
(m-1)
×3表示站星方位向量；m
m-1
表示对流层投影函数；表示f维的单位向量；λi表示第i个频率的波长，λ1表示第1个频率的波长；i
*
为*维的单位矩阵；待估参数可表示为：
[0017][0018][0019]
其中，为r测站与b测站的基线向量，τ
rb
为天顶对流层延迟站间单差，δ
l
为电离层延迟站间单差，dt
rb,j
为吸收伪距偏差的有偏站间伪距钟差，dt
′
rb,j
为吸收相位偏差及参考星站间单差模糊度的有偏站间相位钟差；表示第j个频r测站s星对应的模糊度参数，表示b测站s星模糊度参数，表示r测站基准星模糊度，表示b测站基准星模糊度；
[0020][0021]
dt
rb,j
＝dt
r-dtb+d
r,j-d
b,j
；
[0022][0023]
τ
rb
＝τ
r-τb；
[0024][0025]
其中，表示f维的第j个要素为1其余要素为0的单位向量,xr、yr、zr表示测站r的三维空间坐标，xb、yb、zb表示测站b的三维空间坐标，dtr、dtb分别表示测站r和测站b的测站接收机钟差，d
r,j
、d
b,j
分别表示测站r和测站b的测站伪距码偏差，δ
r,j
表示测站r的测站相位偏差，τr、τb分别表示测站r和测站b的对流层延迟，表示m维的第s个要素为1其余要素为0的单位向量、分别表示测站r和测站b的电离层延迟。
[0026]
作为上述方案的改进，在所述以获取的上一历元公共星观测值的模糊度参数估值作为虚拟观测值加入所述原始站间单差观测方程，得到第一站间单差观测方程之前，还包括：
[0027]
对所述原始站间单差观测方程求最小二乘解，得到：
[0028][0029]
其中，q表示原始站间单差观测值协方差阵，表示x的最优估值，表示站星双差模糊度估值。
[0030]
作为上述方案的改进，所述第一站间单差观测方程为：
[0031][0032]
其中，表示上一历元的站星双差模糊度估值，on表示n维0矩阵，in表示n维单位阵。
[0033]
作为上述方案的改进，所述观测值残差v和协方差阵q
vv
通过以下方式得到：
[0034]
对所述第一站间单差观测方程求最小二乘解，得到：
[0035][0036][0037]
其中，表示当前历元的估值，表示当前历元的站星双差模糊度估值；q
′
表示第一站间单差观测方程协方差阵，表示双差模糊度方差协方差阵；
[0038]
根据所述第一站间单差观测方程的最小二乘解计算得到观测值残差v和协方差阵q
vv
：
[0039][0040][0041]
作为上述方案的改进，还包括：
[0042]
服从f(r，∞)分布，r为多余观测数，构造第一检验条件：
[0043][0044]
其中，v表示观测值残差，q
vv
表示协方差阵，f
ε
(r,∞)为显著水平为ε下的临界值，如接受h1，则第一检验量满足所述第一检验条件，认为当前历元含有周跳或粗差。
[0045]
作为上述方案的改进，所述第二站间单差观测方程为：
[0046][0047]
其中，表示上一历元的站星双差模糊度估值，2mf表示观测值数，c表示公共星模糊度数，表示2mf维的第j个要素为1其余要素为0的单位向量，v
j,t
表示第t次探测中在第j个观测值对应的周跳或粗差项。
[0048]
作为上述方案的改进，所述第二检验量为：
[0049][0050]
其中，j＝1,2,
…
,2mf+c；表示备选值，表示备选值方差；
[0051]
γ
t
服从正态分布，所述第二检验条件为：
[0052][0053]
其中，n
ε/2
(0,1)表示显著水平为ε的标准正态分布截止值，如接受h1，则第二检验量满足第二检验条件，认为当前观测值含粗差。
[0054]
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种面向城市交通的定位数据质量控制装置，包括：
[0055]
原始方程构建模块，用于构建原始站间单差观测方程；
[0056]
第一方程构建模块，用于以获取的上一历元公共星观测值的模糊度参数估值作为虚拟观测值加入所述原始站间单差观测方程，得到第一站间单差观测方程；其中，所述当前历元为非首历元；
[0057]
参数估计模块，用于对所述第一站间单差观测方程进行参数估计，得到观测值残差v和协方差阵q
vv
；
[0058]
备选值计算模块，用于当所述观测值残差v和所述协方差阵q
vv
构建的第一检验量满足预设的第一检验条件时，对所述第一站间单差观测方程进行修正得到第二站间单差观测方程，并对所述第二站间单差观测方程求最小二乘解，得到一组对应的周跳或粗差项的备选值、备选值方差；
[0059]
求解模块，用于当所述备选值和所述备选值方差构建的第二检验量满足预设的第二检验条件时，判断当前观测值含粗差或周跳，进入下一历元探测以求解第二站间单差观测方程直到对应的第二检验量不满足所述第二检验条件，并以最后历元固定模糊度后的为不受粗差或周跳影响的基线解。
[0060]
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述任一实施例所述的面向城市交通的定位数据质量控制方法。
[0061]
与现有技术相比，本发明实施例公开的面向城市交通的定位数据质量控制方法、装置及计算机可读存储介质，首先，构建原始站间单差观测方程，然后以获取的上一历元公
共星观测值的模糊度参数估值作为虚拟观测值加入所述原始站间单差观测方程，得到第一站间单差观测方程，通过对所述第一站间单差观测方程进行参数估计来得到观测值残差v和协方差阵q
vv
；当所述观测值残差v和所述协方差阵q
vv
构建的第一检验量满足预设的第一检验条件时，通过对所述第一站间单差观测方程进行修正得到第二站间单差观测方程，并对所述第二站间单差观测方程求最小二乘解，以得到一组对应的周跳或粗差项的备选值、备选值方差；当所述备选值和所述备选值方差构建的第二检验量满足预设的第二检验条件时，判断当前观测值含粗差或周跳并进入下一历元探测以求解第二站间单差观测方程直到对应的第二检验量不满足所述第二检验条件，并以最后历元固定模糊度后的为不受粗差或周跳影响的基线解。本发明实施例能够通过采用站间单差观测方程作为数据质量控制模型，对模型残差和各观测方程可能出现的部分粗差或周跳进行显著性检验以实现车辆实时定位，且有效节省了车端算力。
附图说明
[0062]
图1是本发明一实施例提供的一种面向城市交通的定位数据质量控制方法的流程图；
[0063]
图2是本发明一实施例提供的一种面向城市交通的定位数据质量控制方法的又一流程图。
具体实施方式
[0064]
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作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。
[0065]
参见图1，是本发明实施例提供的一种面向城市交通的定位数据质量控制方法的流程图，所述面向城市交通的定位数据质量控制方法包括步骤s1～s5：
[0066]
s1、构建原始站间单差观测方程；
[0067]
s2、以获取的上一历元公共星观测值的模糊度参数估值作为虚拟观测值加入所述原始站间单差观测方程，得到第一站间单差观测方程；
[0068]
s3、对所述第一站间单差观测方程进行参数估计，得到观测值残差v和协方差阵q
vv
；
[0069]
s4、当所述观测值残差v和所述协方差阵q
vv
构建的第一检验量满足预设的第一检验条件时，对所述第一站间单差观测方程进行修正得到第二站间单差观测方程，并对所述第二站间单差观测方程求最小二乘解，得到一组对应的周跳或粗差项的备选值、备选值方差；
[0070]
s5、当所述备选值和所述备选值方差构建的第二检验量满足预设的第二检验条件时，判断当前观测值含粗差或周跳，进入下一历元探测以求解第二站间单差观测方程直到对应的第二检验量不满足所述第二检验条件，并以最后历元固定模糊度后的为不受粗差或周跳影响的基线解。
[0071]
具体地，以北斗实时数据为定位数据，参见图2，图2是本发明实施例提供的一种面
向城市交通的定位数据质量控制方法的又一流程图，面向城市交通的北斗实时数据质量控制方法流程为：(1)、每个历元观测值构建含有双差模糊度参数的站间单差相对定位模型，首历元直接求最小二乘解；非首历元，利用上一历元与本历元公共星模糊度估值为虚拟观测值，同本历元观测值一起求取最小二乘解；(2)、根据最小二乘解，计算模型残差及其方差阵，并对模型残差作f分布检验，接受h0则进入下一个历元，否则认为本历元存在粗差或周跳；(3)、构造修复模型，逐观测方程(含虚拟观测方程)探测，获取检验最大值，如接受h0，则修复模型输出的基线解为不受粗差或周跳影响的结果；反之，在当前修复模型的基础上再进行下一轮探测，直至接受h0。(4)、当本历元探测轮数大于多余观测数，则重新初始化，求最小二乘解。
[0072]
在一种实施方式中，所述原始站间单差观测方程为：
[0073][0074]
和为系数阵，其具体表示形式分别如下：
[0075][0076][0077]
其中，δp表示单差伪距观测值，表示单差相位观测值，表示站星双差模糊度，x表示为非模糊度待估参数，e
*
为*维的单位向量；g
(m-1)
×3表示站星方位向量；m
m-1
表示对流层投影函数；表示f维的单位向量；i
*
为*维的单位矩阵；待估参数可表示为：
[0078][0079][0080]
其中，为r测站与b测站的基线向量，τr为天顶对流层延迟站间单差，δι为电离层延迟站间单差，dt
rb,
为吸收伪距偏差的有偏站间伪距钟差，dtr′
b,
为吸收相位偏差及参考星站间单差模糊度的有偏站间相位钟差；表示第j个频r测站s星对应的模糊度参数，表示b测站s星模糊度参数，表示r测站基准星模糊度，表示b测站基准星模糊度；
[0081][0082]
dt
rb,j
＝t
r-dtb+d
r,j-b,j
；
[0083]
[0084][0085]
其中，表示f维的第j个要素为1其余要素为0的单位向量,xr、yr、zr表示测站r的三维空间坐标，xb、yb、zb表示测站b的三维空间坐标，dtr、dtb分别表示测站r和测站b的测站接收机钟差，
r,j
、d
b,j
分别表示测站r和测站b的测站伪距码偏差，δ
r,j
表示测站r的测站相位偏差，τr、τb分别表示测站r和测站b的对流层延迟，表示m维的第s个要素为1其余要素为0的单位向量、分别表示测站r和测站b的电离层延迟。
[0086]
具体地，本发明实施例提供的面向城市交通的定位数据质量控制方法包括北斗观测数据质量控制模型的构建、伪距/相位粗差或相位周跳的综合探测和粗差抵偿与周跳修复三大部分，以下对北斗观测数据质量控制模型的构建进行举例说明：
[0087]
单个历元用户站r与参考站b相对于卫星s(s＝1,2,
…
,m)(单/双/多频)频点j(j＝1,2,
…
,f)的伪距δp和相位δφ单差观测值可表达为：
[0088][0089][0090]
其中，u
jf
为f维的第j个要素为1其余要素为0的单位向量；为克罗内克积。利用非差观测方程可组成站间单差观测方程(原始站间单差观测方程)：
[0091][0092]
系数阵可表示为：
[0093][0094][0095]
其中，e
*
为*维的单位向量；g
(-1)
×3为站星方位向量；m
m-1
为对流层投影函数；为f维的单位向量；i
*
为*维的单位矩阵；为站星双差模糊度，待估参数可表示为：
[0096][0097][0098]
为用户站r与参考站b的基线向量，τ
rb
为天顶对流层延迟站间单差，δι为电离层延迟站间单差，dt
rb
为吸收伪距偏差的有偏站间伪距钟差，dtr′b为吸收相位偏差及参考星站间单差模糊度的有偏站间相位钟差，其表达式为：
[0099]
[0100]
dt
rb,j
＝t
r-dtb+d
r,j-b,j
；
[0101][0102][0103]
综上所示，本发明采用的周跳或粗差探测模型为含有双差模糊度参数的站间单差相对定位模型。
[0104]
值得说明的是，非差观测方程可以为：
[0105][0106][0107]
其中：
[0108]
r＝1,2
…
,n表示接收机标识；s＝1,2
…
,m表示卫星的标识；j＝1,2表示频率的标识；
[0109]
表示第j个频率上接收机r到卫星s伪距观测值，单位为米；
[0110]
表示第j个频率上接收机r到卫星s载波相位观测值，单位为米；
[0111]
表示接收机与卫星间的几何距离，单位为米；
[0112]
dtr表示接收机钟差；
[0113]
dts表示卫星钟差；
[0114]dr,j
表示接收机在第j个频率上的码偏差；
[0115]
表示卫星s在第j个频率上的码偏差；
[0116]
δ
r,j
表示接收机在第j个频率上的相位偏差；
[0117]
表示卫星在第j个频率上的相位偏差；
[0118]
τr表示接收机r天顶对流层延迟；ms表示投影函数；
[0119]
表示第j个频率上接收机r到卫星s的电离层延迟；
[0120]
表示模糊度参数；
[0121]
λj表示第j个频率的波长。
[0122]
在一种实施方式中，在所述以获取的上一历元公共星观测值的模糊度参数估值作为虚拟观测值加入所述原始站间单差观测方程，得到第一站间单差观测方程之前，还包括：
[0123]
对所述原始站间单差观测方程求最小二乘解，得到：
[0124][0125]
其中，q表示原始站间单差观测值协方差阵，表示x的最优估值，表示站星双差模糊度估值。
[0126]
示例性的，在伪距/相位粗差或相位周跳的综合探测这一部分，首先，首历元，对原始站间单差观测方程求的最小解有：
[0127][0128]
其中，q为站间单差观测值协方差阵。
[0129]
在一种实施方式中，所述第一站间单差观测方程为：
[0130][0131]
其中，表示上一历元的站星双差模糊度估值，on表示n维0矩阵，in表示n维单位阵。
[0132]
示例性的，对于非首历元i，可将(i-1)历元公共星(两个历元都观测到的卫星)观测值的模糊度参数估值作为虚拟观测值加入到i历元观测方程,则有：
[0133][0134][0135]
其中，q
′
为新的观测方程协方差阵。
[0136]
在一种实施方式中，所述观测值残差v和协方差阵q
vv
通过以下方式得到：
[0137]
对所述第一站间单差观测方程求最小二乘解，得到：
[0138][0139][0140]
其中，表示当前历元的估值，表示当前历元的站星双差模糊度估值；q’表示第一站间单差观测方程协方差阵，表示双差模糊度方差协方差阵；
[0141]
根据所述第一站间单差观测方程的最小二乘解计算得到观测值残差v和协方差阵q
vv
：
[0142][0143][0144]
示例性的，根据第一站间单差观测方程进行i历元的估值计算，得到：
[0145][0146]
进一步可得观测值残差v及其协方差阵q
vv
：
[0147][0148][0149]
在一种实施方式中，还包括：
[0150]vtqvv-1
v/r服从f(r，∞)分布，r为多余观测数，构造第一检验条件：
[0151][0152]
其中，v表示观测值残差，q
vv
表示协方差阵，f
ε
(r,∞)为显著水平为ε下的临界值，如接受h1，则第一检验量|v
tqvv-1
v|/r满足所述第一检验条件，认为当前历元含有周跳或粗差。
[0153]
具体地，对观测值残差进行显著性检验，服从f(r,∞)分布，r为多余观测数(观测数减去待估参数数)，构造全局检验条件：
[0154][0155][0156]
其中，f
ε
(r,∞)为显著水平为ε下的临界值，如接受h1，则认为当前历元含有周跳或粗差。
[0157]
在一种实施方式中，所述第二站间单差观测方程为：
[0158][0159]
其中，表示上一历元的站星双差模糊度估值，2mf表示观测值数，c表示公共星模糊度数，表示2mf维的第j个要素为1其余要素为0的单位向量，v
j,t
表示第t次探测中在第j个观测值对应的周跳或粗差项。
[0160]
示例性的，在粗差抵偿与周跳修复部分，在经显著性校验后认为当前历元含有周跳或粗差后，则函数模型构造为：
[0161]
[0162]
其中，2mf为观测值数，c为公共星模糊度数，为2mf维的第j个要素为1其余要素为0的单位向量，v
j,t
为第t次探测中在第j个观测值对应的周跳或粗差项。
[0163]
在一种实施方式中，所述第二检验量为：
[0164][0165]
其中，j＝1,2,
…
,2mf+c；表示备选值，表示备选值方差；
[0166]
γ
t
服从正态分布，所述第二检验条件为：
[0167]
h0:|γ
t
|≤n
ε/2
(0,1)
ꢀꢀ
h1:|γ
t
|》n
ε/2
(0,1)；
[0168]
其中，n
ε/2
(0,1)表示显著水平为ε的标准正态分布截止值，如接受h1，则第二检验量满足第二检验条件，认为当前观测值含粗差。
[0169]
示例性的，对第二站间单差观测方程作最小二乘解，易得一组对应的周跳或粗差项备选值及备选值方差构造检验量(第二检验量)为备选值中的最大值：
[0170][0171]
γ
t
服从正态分布，构造检验条件：
[0172][0173]
h1:|γ
t
|》n
ε/2
(0,1)；
[0174]
如接受h1，则认为当前观测值含粗差(如在虚拟观测值部分，则认为存在周跳)。保留构造的重复第二站间单差观测方程的函数模型构造和第二检验量的构造进行第t+1探测(t+1《r)，直至接受h0，代表存在的粗差或周跳对模型定位已不显著，则此时固定模糊度后的为不受粗差或周跳影响的基线解。特别地，当前历元探测次数t+1≥r，则认为相邻历元接收机中断失锁，初始化按原始站间单差观测方程重新求解。
[0175]
与现有技术相比，本发明实施例提供的面向城市交通的定位数据质量控制方法，将定位模型直接作为周跳或粗差的探测及修复模型，克服现有技术需要对每一颗卫星、每一个频点观测值探测导致的运算资源占用问题，其次，通过在参数域逐历元的实时探测和修复，突破上述组合类算法、拟合类方法、双差观测值类方法等现有技术的有效性条件限制，有效支撑城市复杂场景下车端的连续实时定位，能够在车端算力有限的情况下，实现城市环境下定位数据的实时质量控制，以免除因粗差或周跳导致的车辆定位结果不可靠风险。本发明实施例采用星间单差相对定位模型作为数据质量控制模型，对模型残差及各观测方程可能出现的部分粗差或周跳进行显著性检验，检验的同时，同步实现车辆定位，克服了现有主流技术仅仅在观测值部分进行粗差和周跳探测修复，再构建定位模型进行定位的弊端，仅对部分对定位影响显著的粗差或周跳进行处理，有效节省了车端算力，相较于现有技术单频或双(多)频数据需要依赖不同的探测模型，导致不同数据条件下需要进行繁琐切换，特别是单频数据需要累积历元进行拟合，实时解算响应程度低，本发明实施例在模型上
实现了统一，并兼容北斗单频、双频和多频数据的数据质量控制。
[0176]
为更能体现本发明实施例所提供的面向城市交通的定位数据质量控制方法的优势，以下将其与现有技术进行简单比对：
[0177]
(1)、相对于现有双频/多频观测值组合探测的方法，本发明直接利用定位模型作为粗差或周跳探测模型，仅需处理对定位模型影响显著的粗差或周跳，而不用对所有粗差或周跳进行处理，能有效节省车端算力；此外，利用同一频率进行差分，因此能够兼容单频、双频或多频的数据质量控制；
[0178]
(2)、相对于现有独立频点/组合观测值差分探测的方法，本发明采用站间单差观测值，并在参数域构建双差模糊度；对于站间单差观测值而言是单颗卫星存在的，克服现有方法在观测值域双差导致的基准星不能出现周跳的限制性假设。
[0179]
(3)、相对于多项式观测值拟合方法，本发明具备优势(1)的同时，不需要累积历元，单个历元即能实现探测和修复，并且与定位过程同步，更适用于车辆定位等要求数据实时处理时效较高的应用场景。
[0180]
本发明实施例还提供一种面向城市交通的定位数据质量控制装置，包括：
[0181]
原始方程构建模块，用于构建原始站间单差观测方程；
[0182]
第一方程构建模块，用于以获取的上一历元公共星观测值的模糊度参数估值作为虚拟观测值加入所述原始站间单差观测方程，得到第一站间单差观测方程；其中，所述当前历元为非首历元；
[0183]
参数估计模块，用于对所述第一站间单差观测方程进行参数估计，得到观测值残差v和协方差阵q
vv
；
[0184]
备选值计算模块，用于当所述观测值残差v和所述协方差阵q
vv
构建的第一检验量满足预设的第一检验条件时，对所述第一站间单差观测方程进行修正得到第二站间单差观测方程，并对所述第二站间单差观测方程求最小二乘解，得到一组对应的周跳或粗差项的备选值、备选值方差；
[0185]
求解模块，用于当所述备选值和所述备选值方差构建的第二检验量满足预设的第二检验条件时，判断当前观测值含粗差或周跳，进入下一历元探测以求解第二站间单差观测方程直到对应的第二检验量不满足所述第二检验条件，并以最后历元固定模糊度后的为不受粗差或周跳影响的基线解。
[0186]
值得说明的是，具体的所述面向城市交通的定位数据质量控制装置的工作过程可参考上述实施例中所述面向城市交通的定位数据质量控制方法的工作过程，在此不再赘述。
[0187]
本发明实施例提供的面向城市交通的定位数据质量控制装置能够通过采用站间单差观测方程作为数据质量控制模型，对模型残差个各观测方程可能出现的部分粗差或周跳进行显著性检验以实现车辆实时定位，且有效节省了车端算力。
[0188]
本发明实施例还提供一种面向城市交通的定位数据质量控制设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述面向城市交通的定位数据质量控制方法实施例中的步骤，例如图1中所述的步骤s1～s5；或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块的功能。
[0189]
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述面向城市交通的定位数据质量控制设备中的执行过程。例如，所述计算机程序可以被分割成多个模块，各模块具体功能如下：
[0190]
原始方程构建模块，用于构建原始站间单差观测方程；
[0191]
第一方程构建模块，用于以获取的上一历元公共星观测值的模糊度参数估值作为虚拟观测值加入所述原始站间单差观测方程，得到第一站间单差观测方程；其中，所述当前历元为非首历元；
[0192]
参数估计模块，用于对所述第一站间单差观测方程进行参数估计，得到观测值残差v和协方差阵q
vv
；
[0193]
备选值计算模块，用于当所述观测值残差v和所述协方差阵q
vv
构建的第一检验量满足预设的第一检验条件时，对所述第一站间单差观测方程进行修正得到第二站间单差观测方程，并对所述第二站间单差观测方程求最小二乘解，得到一组对应的周跳或粗差项的备选值、备选值方差；
[0194]
求解模块，用于当所述备选值和所述备选值方差构建的第二检验量满足预设的第二检验条件时，判断当前观测值含粗差或周跳，进入下一历元探测以求解第二站间单差观测方程直到对应的第二检验量不满足所述第二检验条件，并以最后历元固定模糊度后的为不受粗差或周跳影响的基线解。
[0195]
各个模块具体的工作过程可参考上述实施例所述的面向城市交通的定位数据质量控制装置的工作过程，在此不再赘述。
[0196]
所述面向城市交通的定位数据质量控制设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述面向城市交通的定位数据质量控制设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，上述并不构成对面向城市交通的定位数据质量控制设备的限定，可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述面向城市交通的定位数据质量控制设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0197]
所述处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述面向城市交通的定位数据质量控制设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个面向城市交通的定位数据质量控制设备的各个部分。
[0198]
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述面向城市交通的定位数据质量控制设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，
还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
[0199]
其中，所述面向城市交通的定位数据质量控制设备集成的模块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，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
[0200]
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.面向城市交通的定位数据质量控制方法，其特征在于，包括：构建原始站间单差观测方程；以获取的上一历元公共星观测值的模糊度参数估值作为虚拟观测值加入所述原始站间单差观测方程，得到第一站间单差观测方程；对所述第一站间单差观测方程进行参数估计，得到观测值残差v和协方差阵q
vv
；当所述观测值残差v和所述协方差阵q
vv
构建的第一检验量满足预设的第一检验条件时，对所述第一站间单差观测方程进行修正得到第二站间单差观测方程，并对所述第二站间单差观测方程求最小二乘解，得到一组对应的周跳或粗差项的备选值、备选值方差；当所述备选值和所述备选值方差构建的第二检验量满足预设的第二检验条件时，判断当前观测值含粗差或周跳，进入下一历元探测以求解第二站间单差观测方程直到对应的第二检验量不满足所述第二检验条件，并以最后历元固定模糊度后的为不受粗差或周跳影响的基线解。2.如权利要求1所述的面向城市交通的定位数据质量控制方法，其特征在于，所述原始站间单差观测方程为：站间单差观测方程为：和为系数阵，其具体表示形式分别如下：为系数阵，其具体表示形式分别如下：其中，δp表示单差伪距观测值，表示单差相位观测值，表示站星双差模糊度，x表示为非模糊度待估参数，e*为*维的单位向量；g
(m-1)
×3表示站星方位向量；m
m-t
表示对流层投影函数；表示f维的单位向量；λ
i
表示第i个频率的波长，λ1表示第1个频率的波长；i*为*维的单位矩阵；待估参数可表示为：可表示为：其中，为r测站与b测站的基线向量，τ
rb
为天顶对流层延迟站间单差，δι为电离层延迟站间单差，dt
rb,j
为吸收伪距偏差的有偏站间伪距钟差，dt
′
rb,j
为吸收相位偏差及参考星站间单差模糊度的有偏站间相位钟差；表示第j个频r测站s星对应的模糊度参数，表示b测站s星模糊度参数，表示r测站基准星模糊度，表示b测站基准星模糊
度；dt
rb，j
＝dt
r-dt
b
+d
r，j-d
b，j
；τ
rb
＝τ
r-τ
b
；其中，表示f维的第j个要素为1其余要素为0的单位向量,x
r
、y
r
、z
r
表示测站r的三维空间坐标，x
b
、y
b
、z
b
表示测站b的三维空间坐标，dt
r
、dt
b
分别表示测站r和测站b的测站接收机钟差，d
r,j
、d
b,j
分别表示测站r和测站b的测站伪距码偏差，δ
r,j
表示测站r的测站相位偏差，τ
r
、τ
b
分别表示测站r和测站b的对流层延迟，表示m维的第s个要素为1其余要素为0的单位向量、分别表示测站r和测站b的电离层延迟。3.如权利要求2所述的面向城市交通的定位数据质量控制方法，其特征在于，在所述以获取的上一历元公共星观测值的模糊度参数估值作为虚拟观测值加入所述原始站间单差观测方程，得到第一站间单差观测方程之前，还包括：对所述原始站间单差观测方程求最小二乘解，得到：其中，q表示原始站间单差观测值协方差阵，表示x的最优估值，表示站星双差模糊度估值。4.如权利要求3所述的面向城市交通的定位数据质量控制方法，其特征在于，所述第一站间单差观测方程为：其中，表示上一历元的站星双差模糊度估值，o
n
表示n维0矩阵，i
n
表示n维单位阵。5.如权利要求4所述的面向城市交通的定位数据质量控制方法，其特征在于，所述观测值残差v和协方差阵q
vv
通过以下方式得到：对所述第一站间单差观测方程求最小二乘解，得到：
其中，表示当前历元的估值，表示当前历元的站星双差模糊度估值；q
′
表示第一站间单差观测方程协方差阵，表示双差模糊度方差协方差阵；根据所述第一站间单差观测方程的最小二乘解计算得到观测值残差v和协方差阵q
vv
：：6.如权利要求2～5任一所述的面向城市交通的定位数据质量控制方法，其特征在于，还包括：服从f(r，∞)分布，r为多余观测数，构造第一检验条件：其中，v表示观测值残差，q
vv
表示协方差阵，f
ε
(r,∞)为显著水平为ε下的临界值，如接受h1，则第一检验量满足所述第一检验条件，认为当前历元含有周跳或粗差。7.如权利要求6所述的面向城市交通的定位数据质量控制方法，其特征在于，所述第二站间单差观测方程为：其中，表示上一历元的站星双差模糊度估值，2mf表示观测值数，c表示公共星模糊度数，表示2mf维的第j个要素为1其余要素为0的单位向量，v
j,t
表示第t次探测中在第j个观测值对应的周跳或粗差项。8.如权利要求7所述的面向城市交通的定位数据质量控制方法，其特征在于，所述第二检验量为：其中，j＝1,2,
…
,2mf+c；表示备选值，表示备选值方差；γ
t
服从正态分布，所述第二检验条件为：其中，n
ε/2
(0,1)表示显著水平为ε的标准正态分布截止值，如接受h1，则第二检验量满足
第二检验条件，认为当前观测值含粗差。9.面向城市交通的定位数据质量控制装置，其特征在于，包括：原始方程构建模块，用于构建原始站间单差观测方程；第一方程构建模块，用于以获取的上一历元公共星观测值的模糊度参数估值作为虚拟观测值加入所述原始站间单差观测方程，得到第一站间单差观测方程；其中，所述当前历元为非首历元；参数估计模块，用于对所述第一站间单差观测方程进行参数估计，得到观测值残差v和协方差阵q
vv
；备选值计算模块，用于当所述观测值残差v和所述协方差阵q
vv
构建的第一检验量满足预设的第一检验条件时，对所述第一站间单差观测方程进行修正得到第二站间单差观测方程，并对所述第二站间单差观测方程求最小二乘解，得到一组对应的周跳或粗差项的备选值、备选值方差；求解模块，用于当所述备选值和所述备选值方差构建的第二检验量满足预设的第二检验条件时，判断当前观测值含粗差或周跳，进入下一历元探测以求解第二站间单差观测方程直到对应的第二检验量不满足所述第二检验条件，并以最后历元固定模糊度后的为不受粗差或周跳影响的基线解。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1-8任一所述的面向城市交通的定位数据质量控制方法。

技术总结
本发明公开一种面向城市交通的定位数据质量控制方法、装置及存储介质，构建站间单差观测方程，引入上一历元公共星的模糊度参数估值作为虚拟观测值，计算模型残差并作显著性检验，探测可能存在粗差或周跳的对应观测值方程，计算周跳或粗差检测项的备选值并进行显著性校验，含粗差的观测在当前观测值中加入粗差参数，含周跳的观测方程在对应卫星的虚拟观测值上加入周跳参数，直到观测值粗差或周跳不显著，计算含粗差或周跳参数的最小二乘解，使得当前历元基线解为不受粗差或周跳显著影响。本发明实施例通过采用站间单差观测方程作为数据质量控制模型，仅处理部分对定位模型有显著性影响的粗差或周跳以实现车辆实时定位，且有效节省了车端算力。效节省了车端算力。效节省了车端算力。


技术研发人员：张啸 刘洋 张宝成 查九平 赵传宝 刘国超 程晓晖 张明 李冠耀
受保护的技术使用者：广州市城市规划勘测设计研究院
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/9/9