一種星地雙基地差分干涉基線坐標(biāo)以及形變量測(cè)量方法

1.一種星地雙基地差分干涉基線坐標(biāo)測(cè)量方法，其特征在于，采用S顆衛(wèi)星向基準(zhǔn)站和測(cè)量站發(fā)射信號(hào)，在需要進(jìn)行坐標(biāo)測(cè)量處放置測(cè)量站，所述基準(zhǔn)站設(shè)置為雷達(dá)，接收每顆導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)來的直達(dá)波信號(hào)；所述測(cè)量站設(shè)置為轉(zhuǎn)發(fā)器，轉(zhuǎn)發(fā)器接收每顆導(dǎo)航衛(wèi)星的信號(hào)，該信號(hào)作為測(cè)量站信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至基準(zhǔn)站；以基準(zhǔn)站作為原點(diǎn)建立空間坐標(biāo)系，該方法具體步驟如下：
步驟一：在基準(zhǔn)站中，將所述直達(dá)波信號(hào)的相位與基準(zhǔn)站雷達(dá)本振信號(hào)相位進(jìn)行混頻處理，獲得直達(dá)波信號(hào)相位歷史；
將所述測(cè)量站信號(hào)的相位與基準(zhǔn)站雷達(dá)本振信號(hào)相位進(jìn)行混頻處理，獲得測(cè)量站信號(hào)相位歷史；
步驟二：利用測(cè)距碼分別對(duì)所述直達(dá)波信號(hào)相位歷史與所述測(cè)量站信號(hào)相位歷史進(jìn)行匹配濾波并提取峰值處的信號(hào)相位，分別獲得直達(dá)波信號(hào)的方位向信號(hào)SR1和測(cè)量站信號(hào)的方位向信號(hào)St1；
步驟三：將SR1和St1共軛相乘，以實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)站和測(cè)量站之間的空間差分；
步驟四：將步驟三中所獲得的信號(hào)進(jìn)行匹配濾波處理，并獲取峰值處的相位，即為空間差分相位；
步驟五：選擇一顆導(dǎo)航衛(wèi)星作為參考衛(wèi)星，將參考衛(wèi)星除外的其他導(dǎo)航衛(wèi)星的空間差分相位均減去參考衛(wèi)星的空間差分相位，即實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航衛(wèi)星與參考衛(wèi)星之間的星間差分，獲得星間差分方程組；
步驟六：對(duì)于所述星間差分方程組，補(bǔ)償一項(xiàng)由基準(zhǔn)站到測(cè)量站的距離引起的基線延遲對(duì)應(yīng)的相位；
步驟七：對(duì)于步驟六補(bǔ)償后的空間差分方程組進(jìn)行整數(shù)最小二乘估計(jì)，獲得基線坐標(biāo)的估計(jì)值。
2.如權(quán)利要求1所述的一種星地雙基地差分干涉基線坐標(biāo)測(cè)量方法，其特征在于，所述步驟四中，采用依據(jù)測(cè)量站的粗略測(cè)量位置和參考衛(wèi)星位置構(gòu)造的參考函數(shù)對(duì)步驟三中所獲得的信號(hào)進(jìn)行匹配濾波處理。
3.一種星地雙基地差分干涉形變量測(cè)量方法，其特征在于，采用S顆衛(wèi)星向基準(zhǔn)站和測(cè)量站發(fā)射信號(hào)，在所需測(cè)量形變處設(shè)置測(cè)量站，所述基準(zhǔn)站設(shè)置為雷達(dá)，接收每顆導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)來的直達(dá)波信號(hào)；所述測(cè)量站設(shè)置為轉(zhuǎn)發(fā)器，轉(zhuǎn)發(fā)器接收每顆導(dǎo)航衛(wèi)星的信號(hào)，該信號(hào)作為測(cè)量站信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至基準(zhǔn)站；以基準(zhǔn)站作為原點(diǎn)建立空間坐標(biāo)系，該方法具體步驟如下：
步驟1：將所述直達(dá)波信號(hào)的相位與基準(zhǔn)站雷達(dá)本振信號(hào)相位進(jìn)行混頻處理，獲得直達(dá)波信號(hào)相位歷史；
將所述測(cè)量站信號(hào)的相位與基準(zhǔn)站雷達(dá)本振信號(hào)相位進(jìn)行混頻處理，獲得測(cè)量站信號(hào)相位歷史；
步驟2：利用測(cè)距碼分別對(duì)所述直達(dá)波信號(hào)與所述測(cè)量站信號(hào)進(jìn)行匹配濾波并提取峰值處的信號(hào)相位，分別獲得直達(dá)波信號(hào)的方位向信號(hào)SR1和測(cè)量站信號(hào)的方位向信號(hào)St1；
步驟3：將SR1和St1共軛相乘，以實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)站和測(cè)量站之間的空間差分；
步驟4：將步驟3中所獲得的信號(hào)進(jìn)行匹配濾波取峰值處的相位，即為空間差分相位；
步驟5：將所述步驟4中獲得的空間差分相位，對(duì)相鄰時(shí)間段的空間差分相位進(jìn)行差分，獲得時(shí)間差分方程組；
步驟6：對(duì)于所述時(shí)間差分方程組，補(bǔ)償一項(xiàng)由基準(zhǔn)站到測(cè)量站的距離引起的基線延遲對(duì)應(yīng)的相位；
步驟7：采用如權(quán)利要求1所述的方法獲得測(cè)量站的基線坐標(biāo)，并在已知基線坐標(biāo)的基礎(chǔ)上，對(duì)時(shí)間差分方程組進(jìn)行求解，得到形變量坐標(biāo)。
4.如權(quán)利要求3所述的一種星地雙基地差分干涉形變量測(cè)量方法，其特征在于，所述步驟4中，采用如權(quán)利要求1所述的基線坐標(biāo)測(cè)量方法所獲得的測(cè)量站的精確位置、以及參考衛(wèi)星位置共同構(gòu)造的參考函數(shù)對(duì)步驟三中所獲得的信號(hào)進(jìn)行匹配濾波處理。

一種星地雙基地差分干涉基線坐標(biāo)以及形變量測(cè)量方法\n技術(shù)領(lǐng)域\n[0001] 本發(fā)明屬于雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域。\n背景技術(shù)\n[0002] 差分GPS(DGPS)利用導(dǎo)航衛(wèi)星作為發(fā)射平臺(tái)，在需要測(cè)量坐標(biāo)的位置處布置測(cè)量站差分GPS，在另一位置布置基準(zhǔn)站的差分GPS，兩DGPS同時(shí)接收導(dǎo)航信號(hào)，利用電離層，對(duì)流層延時(shí)和星歷等誤差的共模特性，利用高精度的載波相位，通過差分處理消除共模誤差，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)量值坐標(biāo)的高精度估計(jì)，再進(jìn)行時(shí)間差分即可對(duì)測(cè)量站相對(duì)于基準(zhǔn)站的形變進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。\n[0003] 雖然一個(gè)基準(zhǔn)站可以搭配多個(gè)測(cè)量站，但由于測(cè)量坐標(biāo)時(shí)，在每個(gè)測(cè)量站都需要布置一個(gè)DGPS設(shè)備。而DGPS設(shè)備成本較高，不便于廣泛應(yīng)用。\n[0004] 因此，開發(fā)一種低成本的形變監(jiān)測(cè)方法，對(duì)于高精度形變測(cè)量領(lǐng)域具有重要意義。\n發(fā)明內(nèi)容\n[0005] 有鑒于此，本發(fā)明提供了一種雙基地差分干涉的基線坐標(biāo)測(cè)量方法，利用轉(zhuǎn)發(fā)器實(shí)現(xiàn)基線坐標(biāo)的測(cè)量，其精度高、成本低且時(shí)間連續(xù)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：\n[0006] 采用S顆衛(wèi)星向基準(zhǔn)站和測(cè)量站發(fā)射信號(hào)，在需要進(jìn)行坐標(biāo)測(cè)量處放置測(cè)量站，基準(zhǔn)站設(shè)置為雷達(dá)，接收每顆導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)來的直達(dá)波信號(hào)；測(cè)量站設(shè)置為轉(zhuǎn)發(fā)器，轉(zhuǎn)發(fā)器接收每顆導(dǎo)航衛(wèi)星的信號(hào)，該信號(hào)作為測(cè)量站信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至基準(zhǔn)站；以基準(zhǔn)站作為原點(diǎn)建立空間坐標(biāo)系，該方法具體步驟如下：\n[0007] 步驟一：在基準(zhǔn)站中，將直達(dá)波信號(hào)的相位與基準(zhǔn)站雷達(dá)本振信號(hào)相位進(jìn)行混頻處理，獲得直達(dá)波信號(hào)相位歷史。\n[0008] 將測(cè)量站信號(hào)的相位與基準(zhǔn)站雷達(dá)本振信號(hào)相位進(jìn)行混頻處理，獲得測(cè)量站信號(hào)相位歷史。\n[0009] 步驟二：利用測(cè)距碼分別對(duì)直達(dá)波信號(hào)相位歷史與測(cè)量站信號(hào)相位歷史進(jìn)行匹配濾波并提取峰值處的信號(hào)相位，分別獲得直達(dá)波信號(hào)的方位向信號(hào)SR1和測(cè)量站信號(hào)的方位向信號(hào)St1。\n[0010] 步驟三：將SR1和St1共軛相乘，以實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)站和測(cè)量站之間的空間差分。\n[0011] 步驟四：將步驟三中所獲得的信號(hào)進(jìn)行匹配濾波處理，并獲取峰值處的相位，即為空間差分相位。\n[0012] 步驟五：選擇一顆導(dǎo)航衛(wèi)星作為參考衛(wèi)星，將參考衛(wèi)星除外的其他導(dǎo)航衛(wèi)星的空間差分相位均減去參考衛(wèi)星的空間差分相位，即實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航衛(wèi)星與參考衛(wèi)星之間的星間差分，獲得星間差分方程組。\n[0013] 步驟六：對(duì)于星間差分方程組，補(bǔ)償一項(xiàng)由基準(zhǔn)站到測(cè)量站的距離引起的基線延遲對(duì)應(yīng)的相位。\n[0014] 步驟七：對(duì)于步驟六補(bǔ)償后的空間差分方程組進(jìn)行整數(shù)最小二乘估計(jì)，獲得基線坐標(biāo)的估計(jì)值。\n[0015] 進(jìn)一步地，步驟四中，采用依據(jù)測(cè)量站的粗略測(cè)量位置和參考衛(wèi)星位置構(gòu)造的參考函數(shù)對(duì)步驟三中所獲得的信號(hào)進(jìn)行匹配濾波處理。\n[0016] 本發(fā)明同時(shí)提供了一種雙基地差分干涉的形變量測(cè)量方法，利用轉(zhuǎn)發(fā)器實(shí)現(xiàn)形變測(cè)量功能，具有高精度，低成本，時(shí)間連續(xù)的優(yōu)點(diǎn)，為高精度形變測(cè)量提高了技術(shù)支持。\n[0017] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：采用S顆衛(wèi)星向基準(zhǔn)站和測(cè)量站發(fā)射信號(hào)，在所需測(cè)量形變處設(shè)置測(cè)量站，基準(zhǔn)站設(shè)置為雷達(dá)，接收每顆導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)來的直達(dá)波信號(hào)；測(cè)量站設(shè)置為轉(zhuǎn)發(fā)器，轉(zhuǎn)發(fā)器接收每顆導(dǎo)航衛(wèi)星的信號(hào)，該信號(hào)作為測(cè)量站信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至基準(zhǔn)站；以基準(zhǔn)站作為原點(diǎn)建立空間坐標(biāo)系，該方法具體步驟如下：\n[0018] 步驟1：將直達(dá)波信號(hào)的相位與基準(zhǔn)站雷達(dá)本振信號(hào)相位進(jìn)行混頻處理，獲得直達(dá)波信號(hào)相位歷史。\n[0019] 將測(cè)量站信號(hào)的相位與與基準(zhǔn)站雷達(dá)本振信號(hào)相位進(jìn)行混頻處理，獲得測(cè)量站信號(hào)相位歷史。\n[0020] 步驟2：利用測(cè)距碼分別對(duì)直達(dá)波信號(hào)與測(cè)量站信號(hào)進(jìn)行匹配濾波并提取峰值處的信號(hào)相位，分別獲得直達(dá)波信號(hào)的方位向信號(hào)SR1和測(cè)量站信號(hào)的方位向信號(hào)St1。\n[0021] 步驟3：將SR1和St1共軛相乘，以實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)站和測(cè)量站之間的空間差分。\n[0022] 步驟4：將步驟3中所獲得的信號(hào)進(jìn)行匹配濾波取峰值處的相位，即為空間差分相位。\n[0023] 步驟5：將步驟4中獲得的空間差分相位，對(duì)相鄰時(shí)間段的空間差分相位進(jìn)行差分，獲得時(shí)間差分方程組。\n[0024] 步驟6：對(duì)于時(shí)間差分方程組，補(bǔ)償一項(xiàng)由于衛(wèi)星到測(cè)量站的距離引起的基線延遲對(duì)應(yīng)的相位。\n[0025] 步驟7：采用如權(quán)利要求1的方法獲得測(cè)量站的基線坐標(biāo)，并在已知基線坐標(biāo)的基礎(chǔ)上，對(duì)時(shí)間差分方程組進(jìn)行求解，得到形變量坐標(biāo)。\n[0026] 進(jìn)一步地，步驟4中，采用如權(quán)利要求1的基線坐標(biāo)測(cè)量方法所獲得的測(cè)量站的精確位置、以及參考衛(wèi)星位置共同構(gòu)造的參考函數(shù)對(duì)步驟三中所獲得的信號(hào)進(jìn)行匹配濾波處理。\n[0027] 有益效果：\n[0028] 1、本發(fā)明提出了一種基于導(dǎo)航衛(wèi)星的星地雙基地差分干涉基線坐標(biāo)測(cè)量方法，該技術(shù)方案通過在需要測(cè)量坐標(biāo)的位置處放置轉(zhuǎn)發(fā)器，利用轉(zhuǎn)發(fā)器將多顆導(dǎo)航衛(wèi)星的信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至基準(zhǔn)站，基準(zhǔn)站同時(shí)對(duì)所接收到的多顆導(dǎo)航衛(wèi)星直達(dá)波信號(hào)和轉(zhuǎn)發(fā)器信號(hào)進(jìn)行空間差分和時(shí)間積累，以充分消除共模誤差和提高信噪比，再通過星間差分構(gòu)造雙差方程，求解得到基線坐標(biāo)的估計(jì)值。\n[0029] 2、本發(fā)明提出了一種基于導(dǎo)航衛(wèi)星的星地雙基地差分干涉形變量測(cè)量方法，該技術(shù)方案通過在需要測(cè)量形變的位置處放置轉(zhuǎn)發(fā)器，利用轉(zhuǎn)發(fā)器將多顆導(dǎo)航衛(wèi)星的信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至基準(zhǔn)站，基準(zhǔn)站同時(shí)對(duì)所接收到的多顆導(dǎo)航衛(wèi)星直達(dá)波信號(hào)和轉(zhuǎn)發(fā)器信號(hào)進(jìn)行空間差分和時(shí)間積累，以充分消除共模誤差和提高信噪比，然后再通過時(shí)間差分構(gòu)建關(guān)于形變量的雙差方程，對(duì)多顆衛(wèi)星組成的雙差方程進(jìn)行解算，來實(shí)現(xiàn)高精度的形變估計(jì)。\n附圖說明\n[0030] 圖1為系統(tǒng)構(gòu)型示意圖。\n[0031] 圖2為算法總流程圖。\n[0032] 圖3為基線坐標(biāo)估計(jì)流程圖\n[0033] 圖4為形變量估計(jì)流程圖\n具體實(shí)施方式\n[0034] 下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。\n[0035] 實(shí)施例1、如圖1所示，采用S顆衛(wèi)星向基準(zhǔn)站和測(cè)量站發(fā)射信號(hào)，對(duì)測(cè)量站進(jìn)行基準(zhǔn)線坐標(biāo)測(cè)量，基準(zhǔn)站設(shè)置為雷達(dá)，接收每顆導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)來的直達(dá)波信號(hào)；測(cè)量站設(shè)置為轉(zhuǎn)發(fā)器，轉(zhuǎn)發(fā)器接收每顆導(dǎo)航衛(wèi)星的信號(hào)，該信號(hào)作為測(cè)量站信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至基準(zhǔn)站；以基準(zhǔn)站作為原點(diǎn)建立空間坐標(biāo)系，如圖2所示為本方法的流程，該方法包括兩部分，分別為測(cè)量站的坐標(biāo)估計(jì)流程和形變量的估計(jì)流程，其中步驟一～步驟七為測(cè)量站的坐標(biāo)估計(jì)流程如圖3，該方法具體步驟如下：\n[0036] 步驟一、將直達(dá)波信號(hào)的相位與基準(zhǔn)站雷達(dá)本振信號(hào)相位進(jìn)行混頻處理，獲得直達(dá)波信號(hào)相位歷史；將測(cè)量站信號(hào)的相位與與基準(zhǔn)站雷達(dá)本振信號(hào)相位進(jìn)行混頻處理，獲得測(cè)量站信號(hào)相位歷史。\n[0037] 本實(shí)施例以具體的發(fā)射信號(hào)對(duì)該步驟一進(jìn)行說明：\n[0038] 設(shè)發(fā)射信號(hào)的相位為：\n[0039]\n[0040] 其中，t為時(shí)間，f0為標(biāo)稱載頻，ΔfT(τ)為時(shí)變頻率誤差，τ為積分參變量， 為初相。\n[0041] 轉(zhuǎn)發(fā)器收到的信號(hào)相位為：\n[0042]\n[0043] 其中， 表示電離層、對(duì)流層、星歷等引入的誤差。Rm(t)為衛(wèi)星到測(cè)量站的距離。\n[0044] 雷達(dá)本振信號(hào)相位為：\n[0045]\n[0046] 其中，Δf1(τ)為接收機(jī)本振頻率的時(shí)變誤差。 為接收機(jī)本振的初始相位。\n[0047] 雷達(dá)接收到的衛(wèi)星直達(dá)波信號(hào)為：\n[0048]\n[0049] 其中， 表示發(fā)射機(jī)本振、電離層、對(duì)流層、星歷等引入的誤差，Rref(t)為雷達(dá)到衛(wèi)星的距離。\n[0050] 將接收到的信號(hào)混頻后，相位歷史為：\n[0051]\n[0052] 其中，從衛(wèi)星到雷達(dá)的延時(shí)引入的相位：\n[0053]\n[0054] 雷達(dá)接收機(jī)引入的同步誤差：\n[0055]\n[0056] 發(fā)射機(jī)引入的同步誤差：\n[0057]\n[0058] 雷達(dá)接收到轉(zhuǎn)發(fā)器的信號(hào)相位為：\n[0059]\n[0060] 其中，τtd為轉(zhuǎn)發(fā)器延時(shí)，Rt(t)為雷達(dá)到轉(zhuǎn)發(fā)器的距離。\n[0061] 將接收到的轉(zhuǎn)發(fā)器信號(hào)混頻后，得到相位歷史：\n[0062]\n[0063] 展開可得：\n[0064]\n[0065] 其中：\n[0066] 表示從衛(wèi)星到轉(zhuǎn)發(fā)器的延時(shí)引入的相位，可寫為：\n[0067]\n[0068] 表示從雷達(dá)到轉(zhuǎn)發(fā)器的延時(shí)引入的相位，可寫為：\n[0069]\n[0070] 表示轉(zhuǎn)發(fā)器器件延時(shí)造成的相位。\n[0071] 為發(fā)射本振頻率誤差引入的相位，可寫為：\n[0072]\n[0073] 步驟二：利用測(cè)距碼分別對(duì)直達(dá)波信號(hào)與測(cè)量站信號(hào)進(jìn)行匹配濾波并提取峰值處的信號(hào)相位，分別獲得直達(dá)波信號(hào)的方位向信號(hào)SR1和測(cè)量站信號(hào)的方位向信號(hào)St1。\n[0074] 在本實(shí)施例中，利用CA碼對(duì)直達(dá)波相位歷史和轉(zhuǎn)發(fā)器回波信號(hào)相位歷史進(jìn)行匹配濾波并提取峰值處的信號(hào)相位。設(shè)直達(dá)波對(duì)應(yīng)的信號(hào)相位為：\n[0075]\n[0076] 其中，wR1(t)為直達(dá)波對(duì)應(yīng)的信號(hào)相位中的噪聲，NR1(t)為直達(dá)波對(duì)應(yīng)的信號(hào)相位中的整周模糊度。\n[0077] 轉(zhuǎn)發(fā)器徙動(dòng)曲線位置處的信號(hào)相位為：\n[0078]\n[0079] 其中，wt1(t)為轉(zhuǎn)發(fā)器徙動(dòng)曲線位置處的信號(hào)相位的噪聲，Nt1(t)為轉(zhuǎn)發(fā)器徙動(dòng)曲線位置處的信號(hào)相位的整周模糊度。\n[0080] 忽略幅度，直達(dá)波的方位向信號(hào)為：\n[0081]\n[0082] 轉(zhuǎn)發(fā)器為：\n[0083]\n[0084] 步驟三：將SR1和St1共軛相乘，以實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)站和測(cè)量站之間的空間差分。\n[0085] 設(shè)：\n[0086]\n[0087] 其中，\n[0088]\n[0089] 其中，由發(fā)射機(jī)引入的同步誤差為：\n[0090]\n[0091] 由于衛(wèi)星的本振穩(wěn)定度很高，并且經(jīng)站間差分之后，式的積分時(shí)間很短，因此可認(rèn)為 這也表明站間差分能夠很好地消除衛(wèi)星鐘差。\n[0092] 在基準(zhǔn)站和轉(zhuǎn)發(fā)器之間的距離很接近的情況下，轉(zhuǎn)發(fā)器和直達(dá)波信號(hào)中電離層等誤差可認(rèn)為相同，即：\n[0093]\n[0094] 那么，有：\n[0095]\n[0096] 可見，空間差分消除了收發(fā)本振的初相、收發(fā)本振的同步誤差以及雷達(dá)站和轉(zhuǎn)發(fā)器對(duì)應(yīng)的電離層誤差等。但殘留了轉(zhuǎn)發(fā)器器件延遲引入的誤差。而轉(zhuǎn)發(fā)器的幾何位置信息則保留在了 中。\n[0097] 步驟四：將步驟三中所獲得的信號(hào)進(jìn)行匹配濾波取峰值處的相位，即為空間差分相位。\n[0098] 本實(shí)施例中，設(shè)轉(zhuǎn)發(fā)器的粗略位置為：\n[0099]\n[0100] 真實(shí)位置(形變前)為：\n[0101]\n[0102] 衛(wèi)星參考位置為：\n[0103]\n[0104] 按照轉(zhuǎn)發(fā)器的位置和參考衛(wèi)星位置構(gòu)造參考函數(shù)為：\n[0105] S1_ref(t)＝exp[jθref_c(t)]???(27)\n[0106] 其中，θref_c(t)為雙站距離差對(duì)應(yīng)的相位；\n[0107] 利用S1_ref(t)作為參考函數(shù)對(duì)S1(t)進(jìn)行匹配濾波處理，得到峰值處相位為：\n[0108]\n[0109] 其中，t1表示孔徑中心時(shí)刻，wpeak(t1)為t1時(shí)刻峰值噪聲,Npeak(t1)為t1時(shí)刻S1(t)峰值處整周模糊度。\n[0110] 在另一時(shí)間段內(nèi)，經(jīng)過相同處理，得到峰值相位為：\n[0111]\n[0112] 其中，t2表示孔徑中心時(shí)刻，wpeak(t2)為t2時(shí)刻峰值噪聲,Npeak(t2)為t2時(shí)刻S1(t)峰值處整周模糊度。\n[0113] 步驟五：選擇一顆導(dǎo)航衛(wèi)星作為參考衛(wèi)星，將參考衛(wèi)星除外的其他導(dǎo)航衛(wèi)星的空間差分相位均減去參考衛(wèi)星的空間差分相位，即實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航衛(wèi)星與參考衛(wèi)星之間的星間差分，獲得星間差分方程組。\n[0114] 例如選取衛(wèi)星j為參考衛(wèi)星，對(duì)衛(wèi)星i和j的匹配濾波后的峰值相位θpeak(t1)進(jìn)行差分處理，得到：\n[0115]\n[0116] 可見，星間差分去除了轉(zhuǎn)發(fā)器延時(shí)引入的相位以及基線引入的相位。\n[0117] 步驟六：對(duì)于星間差分方程組，補(bǔ)償一項(xiàng)由基準(zhǔn)站到測(cè)量站的距離引起的基線延遲對(duì)應(yīng)的相位。\n[0118] 本實(shí)施例中，由于基準(zhǔn)站接收到的信號(hào)中，衛(wèi)星到轉(zhuǎn)發(fā)器的距離對(duì)應(yīng)的相位為：\n[0119]\n[0120] 即多了一個(gè)基線延遲時(shí)間，分析可知，該時(shí)間會(huì)引起最多大約1.2cm的誤差，對(duì)于高精度的估計(jì)而言，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行補(bǔ)償。\n[0121] 對(duì)式(30)進(jìn)行移項(xiàng)可得：\n[0122]\n[0123] 設(shè)：\n[0124]\n[0125]\n[0126] 那么，有：\n[0127]\n[0128] 步驟七：對(duì)于步驟六補(bǔ)償后的空間差分方程組進(jìn)行整數(shù)最小二乘估計(jì)，獲得基線坐標(biāo)的估計(jì)值。\n[0129] 等式左邊為觀測(cè)值、處理時(shí)人為構(gòu)造的項(xiàng)以及可估計(jì)得到的項(xiàng)，等式右邊和DGPS的雙差觀測(cè)量一樣。因此，可套用DGPS的處理方法對(duì)測(cè)站坐標(biāo)進(jìn)行估計(jì)，由于是成熟算法，這里省略。\n[0130] 實(shí)施例2、如圖1所示，采用S顆衛(wèi)星向基準(zhǔn)站和測(cè)量站發(fā)射信號(hào)，對(duì)測(cè)量站進(jìn)行形變測(cè)量，基準(zhǔn)站設(shè)置為雷達(dá)，接收每顆導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)來的直達(dá)波信號(hào)；測(cè)量站設(shè)置為轉(zhuǎn)發(fā)器，轉(zhuǎn)發(fā)器接收每顆導(dǎo)航衛(wèi)星的信號(hào)，該信號(hào)作為測(cè)量站信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至基準(zhǔn)站；以基準(zhǔn)站作為原點(diǎn)建立空間坐標(biāo)系，如圖2所示為本方法的流程，該方法包括兩部分，分別為測(cè)量站的坐標(biāo)估計(jì)流程和形變量的估計(jì)流程，本實(shí)施例中形變量的測(cè)量流程如圖4，其中步驟1～步驟4與實(shí)施例2中的步驟一～步驟四對(duì)應(yīng)相等，步驟5～步驟7分別為：\n[0131] 步驟5：將步驟四中獲得的空間差分相位，對(duì)相鄰時(shí)間段的空間差分相位進(jìn)行差分，獲得時(shí)間差分方程組；\n[0132] 估計(jì)得到基線坐標(biāo)之后，即進(jìn)行形變量估計(jì)。該步驟中，站間差分和匹配濾波部分與測(cè)量測(cè)站坐標(biāo)方案重復(fù)，差別僅在于，測(cè)站坐標(biāo)方案中，所用的轉(zhuǎn)發(fā)器位置為粗略位置，而形變測(cè)量中使用的是轉(zhuǎn)發(fā)器的較精確的位置，因此不再贅述，將重復(fù)部分稱為形變測(cè)量預(yù)處理。\n[0133] 對(duì)匹配濾波后的相位進(jìn)行時(shí)間差分，得到：\n[0134]\n[0135] 其中：\n[0136] Npeak(t1,t2)＝Npeak(t1)-Npeak(t2)???(37)\n[0137] w(t1,t2)＝wpeak(t1)-wpeak(t2)???(38)\n[0138] 可見時(shí)間差分消除了轉(zhuǎn)發(fā)器引入的延遲。時(shí)間差分保留了 該項(xiàng)含有形變信息。\n[0139] 設(shè)t2相對(duì)于t1發(fā)生了形變，形變矢量為：\n[0140]\n[0141] 設(shè)轉(zhuǎn)發(fā)器存在誤差的位置矢量為：\n[0142]\n[0143] 可以證明，當(dāng)時(shí)間間隔、測(cè)站的位置誤差滿足一定條件時(shí)，可認(rèn)為：\n[0144] Npeak(t1,t2)＝Npeak(t1)-Npeak(t2)＝0???(41)\n[0145] 此時(shí)有：\n[0146]\n[0147] 步驟6：對(duì)于時(shí)間差分方程組，補(bǔ)償一項(xiàng)由基準(zhǔn)站到測(cè)量站的距離引起的基線延遲對(duì)應(yīng)的相位。\n[0148] 由于基準(zhǔn)站接收到的信號(hào)中，衛(wèi)星到轉(zhuǎn)發(fā)器的距離對(duì)應(yīng)的相位為：\n[0149]\n[0150] 即多了一個(gè)基線延遲時(shí)間，該時(shí)間會(huì)引起一定的誤差，影響估計(jì)精度，因此應(yīng)當(dāng)進(jìn)行補(bǔ)償。\n[0151] 設(shè)：\n[0152]\n[0153]\n[0154] 設(shè)：\n[0155]\n[0156] 其中，下標(biāo)i表示衛(wèi)星編號(hào)。\n[0157] 將(45)代入(46)得：\n[0158]\n[0159] 可見，在式(47)中，含有延遲誤差的 項(xiàng)被不含有延遲誤差的 所代替。\n[0160] 步驟7：針對(duì)時(shí)間差分方程組進(jìn)行求解，得到形變量坐標(biāo)。\n[0161] 對(duì)式(47)展開并做近似可得：\n[0162]\n[0163] 其中：\n[0164]\n[0165] 則最小二乘估計(jì)為：\n[0166]\n[0167] 其中：\n[0168]\n[0169] 綜上，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。