[發(fā)明專利]一種全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)偽距單點(diǎn)定位誤差改正的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710364036.1
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107015251B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧彩群;劉兆禮
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所
• 主分類號: G01S19/23
• 分類號: G01S19/23
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 楊立超

一種全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)偽距單點(diǎn)定位誤差改正的方法，本發(fā)明涉及一種全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)偽距單點(diǎn)定位誤差改正的方法。本發(fā)明為了解決傳統(tǒng)GNSS偽距單點(diǎn)定位的測點(diǎn)精度低，實(shí)際應(yīng)用價值有限的缺點(diǎn)。本發(fā)明包括：步驟一：在已知測站點(diǎn)P上進(jìn)行n個觀測日的GNSS偽距單點(diǎn)定位；步驟二：計(jì)算GNSS衛(wèi)星運(yùn)行的一個周期內(nèi)其偽距單點(diǎn)定位誤差坐標(biāo)分量的恒星時的時間序列；步驟三：對GNSS偽距單點(diǎn)定位結(jié)果進(jìn)行改正，得到改正后的偽距單點(diǎn)定位結(jié)果。本發(fā)明方法削弱了偽距單點(diǎn)定位中由衛(wèi)星分布引起的誤差，相比傳統(tǒng)的偽距單點(diǎn)定位提高了定位精度約1倍。本發(fā)明用于GNSS偽距單點(diǎn)定位領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)偽距單點(diǎn)定位誤差改正的方法。

背景技術(shù)

由于GNSS接收機(jī)在接收衛(wèi)星信號的過程中受到多種誤差的影響，而這些誤差源具有較強(qiáng)的相關(guān)性。因此，一般通過差分技術(shù)消除基準(zhǔn)站與觀測站之間的相關(guān)誤差，從而大幅度提高了定位精度。但是，相對定位的作業(yè)模式在工作時至少需要兩臺接收機(jī)同步接收衛(wèi)星信號，作業(yè)成本較高。與之相比，GNSS偽距單點(diǎn)定位作業(yè)模式只需要一臺接收機(jī)就可以測定待測點(diǎn)位置坐標(biāo)，既節(jié)省了作業(yè)成本又提高了工作效率。然而，GNSS偽距單點(diǎn)定位的測點(diǎn)精度偏低，很大程度上限制了其在實(shí)際工作中的應(yīng)用。為了提高GNSS偽距單點(diǎn)定位精度，許多學(xué)者對其定位原理和算法進(jìn)行了深入地研究，例如大氣延遲、接收機(jī)鐘跳、定位算法的改進(jìn)等。然而，傳統(tǒng)系統(tǒng)誤差處理方法對定位精度的提高不大，實(shí)際應(yīng)用價值有限。因此，對于GNSS偽距單點(diǎn)定位系統(tǒng)誤差的處理需要尋找新的切入點(diǎn)才能有突破性的發(fā)展，切實(shí)促進(jìn)其在實(shí)際工作中的應(yīng)用。

GNSS衛(wèi)星分布對定位結(jié)果產(chǎn)生較大影響，例如，衛(wèi)星構(gòu)型的PDOP值是衡量定位精度的重要指標(biāo)。同時，GNSS衛(wèi)星具有固定的運(yùn)行周期，那么GNSS定位誤差也可能具有周期變化的特性，然而甚少有學(xué)者對其進(jìn)行深入研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決傳統(tǒng)GNSS偽距單點(diǎn)定位的測點(diǎn)精度低的問題，而提出一種全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)偽距單點(diǎn)定位誤差改正的方法。

一種全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)偽距單點(diǎn)定位誤差改正的方法包括以下步驟：

步驟一：在已知測站點(diǎn)P(x_p、y_p、z_p)上進(jìn)行n個觀測日的GNSS偽距單點(diǎn)定位；所述GNSS為全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)；其中x_p為已知點(diǎn)P的縱坐標(biāo)值；y_p為已知點(diǎn)P的橫坐標(biāo)值；z_p為已知點(diǎn)P的高程值；

步驟二：計(jì)算GNSS衛(wèi)星運(yùn)行的一個周期內(nèi)其偽距單點(diǎn)定位誤差坐標(biāo)分量的恒星時的時間序列{[Δx(t),Δy(t),Δz(t)],t＝1,2,…}；

其中Δx(t)為恒星時的第t個時段內(nèi)定位結(jié)果中縱坐標(biāo)的改正數(shù)；Δy(t)為恒星時的第t個時段內(nèi)定位結(jié)果中橫坐標(biāo)的改正數(shù)；Δz(t)為恒星時的第t個時段內(nèi)定位結(jié)果中高程值的改正數(shù)；

步驟三：對GNSS偽距單點(diǎn)定位結(jié)果進(jìn)行改正，得到改正后的偽距單點(diǎn)定位結(jié)果。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明公開了全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)偽距單點(diǎn)定位誤差隨時間規(guī)律變化的特性，根據(jù)此特性對全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)偽距單點(diǎn)定位誤差進(jìn)行改正。在現(xiàn)有的技術(shù)水平下可將偽距單點(diǎn)定位誤差降低一半左右。通過確定全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)偽距單點(diǎn)定位誤差坐標(biāo)分量的時間序列，建立偽距單點(diǎn)定位誤差的數(shù)學(xué)改正模型，對定位結(jié)果進(jìn)行改正，提高定位精度。本發(fā)明適用于改正和削弱全球?qū)Ш叫l(wèi)星定位系統(tǒng)偽距單點(diǎn)定位過程中隨時間周期變化的定位誤差。

通過本發(fā)明中一種GNSS偽距單點(diǎn)定位誤差改正的方法削弱了偽距單點(diǎn)定位中由衛(wèi)星分布引起的誤差，相比傳統(tǒng)的偽距單點(diǎn)定位提高了定位精度約1倍。

附圖說明

圖1為本發(fā)明方法的流程圖；