[發明專利]一種基于DCB改正的四系統偽距定位方法

有效

• 申請號: 201710675127.7
• 申請日: 2017-08-09
• 公開（公告）號: CN107607969B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 潘樹國;趙玨
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01S19/42
• 分類號: G01S19/42;G01S19/40
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種基于DCB改正的四系統偽距定位方法，包括如下步驟：首先四系統組合定位系統在偽距單點定位過程中利用IGS網站提供的DCB數據對衛星鐘差進行修正；在此基礎上利用衛星高度角確定權陣P；進一步對觀測數據進行質量評定，根據數據的質量確定解算比重；篩選所需觀測歷元，得到定位解算結果；本發明克服了定位精度不高的缺點，在各種環境下定位精度和穩定性都要優于其他組合方式，即使在復雜環境下，仍可通過PDOP閾值的設置在降低連續定位能力的情況下提高定位的精度；通過對衛星鐘差的DCB改正，驗證了硬件延遲偏差對定位結果的影響，對于單頻數據精度提高明顯；其次，對于進一步發展偽距定位的應用范圍以及明確DCB改正效果具有顯著意義。

技術領域

本發明涉及全球導航衛星系統(GNSS)衛星定位誤差修正方法，尤其涉及一種基于DCB改正的四系統偽距定位方法。

背景技術

隨著全球四大衛星導航系統的不斷發展和完善，四系統組合定位方式能夠給用戶提供更加可靠與穩定的導航定位結果，因此對四系統組合方式的研究正越來越得到研究人員的關注。

在多系統組合衛星導航定位過程中，各類誤差的影響以及各系統、各個衛星在解算過程中所占的權重都對定位結果有著不同程度的影響；在遮擋比較嚴重區域，采用多系統組合可以增加觀測衛星數目，提高定位精度和可靠性，目前多系統組合偽距單點定位的研究主要集中在二、三系統的組合方式；其中，關于GPS/GLONASS系統融合的研究較為成熟，其次，國內對加入BDS的三系統研究較多。二、三系統的組合方式的定位結果一般保證平面精度10m以內，高程精度15m以內。在衛星鐘硬件延遲方面，目前IGS已經能夠提供四個系統的DCB數據，但是關于北斗與伽利略的研究還比較少，尤其是伽利略系統硬件延遲的改正效果需要測試。在定權方面，主要有先驗定權法與驗后定權法，先驗定權方法精度低于驗后定權方法，但是驗后定權法的計算量較大。對于多系統組合方式中各個系統如何定權的研究比較少。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種基于DCB改正的四系統偽距定位方法，以解決目前四系統DCB改正效果不明確、復雜環境下定位精度無法確定是否在要求范圍中的問題。

技術方案：一種基于DCB改正的四系統偽距定位方法，包括如下步驟：

(A)四系統組合定位系統在偽距單點定位過程中利用IGS網站提供的DCB數據對衛星鐘差進行修正；

(B)在此基礎上利用衛星高度角確定權陣P，并進一步對觀測數據進行質量評定，根據數據的質量確定解算比重；計算公式如下：

偽距誤差方程為：dX＝(A^TPA)^-1A^TPL

其中，權陣P為

p_j＝sin²E_j，E_j為單顆衛星觀測時刻的衛星高度角；

(C)篩選所需觀測歷元，得到定位解算結果。

所述步驟(A)中，包括如下具體步驟：

(a1)通過IGS網站下載所需時間的DCB數據；

(a2)利用硬件延遲改正數學模型對各個頻率衛星鐘差進行修正：

式中，為IGS提供的衛星鐘差；t^s為衛星鐘的實際鐘差；為IGS規定的鐘差基準；f_m,f_n為鐘差基準中的采用的衛星鐘頻率；為IGS提供的f_m與f_i之間的硬件延遲偏差，i,m,n為導航系統的頻率編號。