[發明專利]一種基于區域多參考站聯合解算的衛星鐘差實時估計方法

無效

• 申請號: 201410001062.4
• 申請日: 2014-01-02
• 公開（公告）號: CN103728876A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 潘樹國;夏炎;陳偉榮;高旺;時小飛;王勝利;何帆;吳波
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G04R20/02
• 分類號: G04R20/02;G01S19/27
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

1.一種基于區域多參考站聯合解算的衛星鐘差實時估計方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟(1)，對參考站獲取的觀測文件數據進行預處理；

步驟(2)，對實時獲取的IGU預報軌道進行插值計算，以匹配所述觀測文件的采樣間隔；

步驟(3)，固定衛星軌道參數、參考站坐標和對流層參數，并對誤差模型改正；

步驟(4)，采用測量的精度為0.2～0.3mm的載波相位觀測值，通過非差無電離層組合，得到多個參考站的衛星無電離層組合相位觀測方程，并分別得到所述多個參考站對應的衛星無電離層組合相位觀測值L；所述無電離層組合相位觀測方程為：

L＝ρ+c·δ_r-c·δ+N+Trop+d_M+ε_Φ???(1)

式中，ρ為衛星與接收機之間的幾何距離；δ_r、δ分別為接收機和衛星鐘差；c為光速；N為無電離層組合的模糊度參數；Trop為對流層延遲改正；d_M為相對論效應、潮汐改正和相位纏繞等誤差項的模型改正；ε_Φ為相位的觀測噪聲；

步驟(5)，在同一參考站同一歷元中，對所述衛星無電離層組合相位觀測值進行星間差分，得到星間差分無電離層組合的相位觀方程，并得到星間差分無電離層組合的相位觀測值ΔL；所述星間差分無電離層組合的相位觀方程為：

ΔL＝Δρ-c·Δδ+ΔN+ΔTrop+Δd_M+Δε_Φ???(2)

式中，Δρ為站、星幾何距離星間差；Δδ為鐘差星間差，即相對鐘差；c為光速；ΔN為星間差分模糊度參數；ΔTrop為星間差分對流層延遲改正Δd_M為星間差分誤差項模型改正；Δε_Φ為星間差分觀測噪聲；

遍歷所述多個參考站，得到所述每個參考站對應的星間差分無電離層組合的相位觀值；

步驟(6)，對所述多個參考站對應的星間差分無電離層組合的相位觀測值進行歷元間差分，得到每個參考站對應的星間差分觀測方程，并得到每個參考站對應的星間差分觀測值的歷元間差▽ΔL；所述星間差分觀測方程為：

▽ΔL＝▽Δρ-c·▽Δδ+▽ΔTrop+▽Δd_M+▽Δε_Φ???(3)

式中，▽Δρ為站、星幾何距離星間差分的歷元間差；c為光速；▽Δδ為相對鐘差的歷元間差；▽ΔTrop為對流層延遲改正星間差分的歷元間差；▽Δd_M為誤差項模型改正星間差分的歷元間差；▽Δε_Φ為觀測噪聲星間差分的歷元間差；

步驟(7)，所述多參考站對應的星間差分觀測方程聯立，采用最小二乘估計進行解算，得到相對于參考歷元的相對衛星鐘差：假設有m個參考站同步觀測n顆GPS衛星，定義參考衛星號為r＝1，有如下觀測方程：

AX＝B???(4)

其中，未知參數矩陣X：

X＝[Tw₁，...，Tw_m，▽Δδ^1，2，▽Δδ^1，3，...，▽Δδ^1，n]^T???(5)

未知參數中有m個觀測站天頂對流層濕延遲Tw_m和n-1個相對衛星鐘差歷元間差▽Δδ^1，n；假定天頂對流層濕延遲不變；系數矩陣A為：

A=e1(n-1)×2mE·c(n-1)×(n-1)e2(n-1)×2mE·c(n-1)×(n-1)......em(n-1)×2mE·c(n-1)×(n-1)---(6)]]>

所述觀測方程的觀測向量B為：

B=u1(n-1)×1u2(n-1)×1...um(n-1)×1---(8)]]>

uk=▿Δρk1,2-▿ΔLk1,2+▿Δdryk1,2+▿ΔdMk1,2▿Δρk1,3-▿ΔLk1,3+▿Δdryk1,3+▿ΔdMk1,3...▿Δρk1,n-▿ΔLk1,n+▿Δdryk1,n+▿ΔdMk1,n---(9)]]>

其中，E為單位陣；c為光速；▽ΔM^r，j為投影函數星間差的歷元間差；j為衛星號；k為觀測站號；r為參考衛星號；為傳播路徑上的對流層干延遲星間差的歷元間差；

步驟(8)，根據所述步驟(7)得到所述相對于參考歷元的相對衛星鐘差，利用IGU預報鐘差及其內插值進行約束，得到衛星在任一歷元的相對鐘差。