[發(fā)明專利]一種Multi-GNSS精密單點定位的解算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810094680.6
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108387912B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉飛;閆偉;袁運斌;張寶成;歐吉坤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院測量與地球物理研究所
• 主分類號: G01S19/33
• 分類號: G01S19/33;G01S19/05
• 代理公司: 武漢市首臻知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42229
• 代理人: 章輝

一種Multi?GNSS精密單點定位的解算方法，該方法包括以下步驟：先通過文件或者網(wǎng)絡(luò)獲取區(qū)域觀測網(wǎng)的測站(測站包括用戶站、鐘差基準(zhǔn)站和位置基準(zhǔn)站)觀測值和廣播星歷，再構(gòu)建測站的觀測方程，然后求取用戶站位置；該方法構(gòu)建了BDS+GPS雙系統(tǒng)的Multi?NAPPP模型，充分利用區(qū)域觀測網(wǎng)內(nèi)所觀測到的BDS和GPS衛(wèi)星，使得可用觀測值大大增加，從而顯著縮短了精密單點定位的收斂時間。本設(shè)計不僅縮短了精密單點定位的收斂時間，而且提高了定位精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于“測繪科學(xué)與技術(shù)”學(xué)科中的“大地測量”技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種Multi-GNSS精密單點定位的解算方法，主要適用于縮短實時精密單點定位解算收斂時間。

背景技術(shù)

實時精密單點定位解算的快速收斂已成為實時精密定位、時間傳遞、地球動力學(xué)等大范圍應(yīng)用方面的瓶頸。為了實時獲取高精度的用戶位置信息，一般采用實時精密衛(wèi)星軌道和精密衛(wèi)星鐘差產(chǎn)品固定衛(wèi)星位置與衛(wèi)星鐘差，從而估計用戶站位置。其中，實時精密軌道通過軌道積分器預(yù)報軌道參數(shù)獲得，而衛(wèi)星軌道的力學(xué)模型和觀測模型并不能完全符合衛(wèi)星的運動特性，所以在預(yù)報時間長度范圍內(nèi)，隨著預(yù)報時間長度的增加，預(yù)報軌道偏差有可能超過10-20厘米，這將給用戶定位帶來超過10-20厘米的軌道誤差，限制用戶定位精度。特別是衛(wèi)星軌道機動后，將給用戶定位帶來更大的軌道誤差。

如何提高衛(wèi)星預(yù)報軌道和衛(wèi)星鐘差的精度，或者擺脫用戶站與衛(wèi)星軌道、衛(wèi)星鐘差之間的強相關(guān)性，一直是GNSS實時精密單點定位領(lǐng)域的研究熱點。其中中國科學(xué)院測量與地球物理研究所本團隊人員推出了NAPPP技術(shù)，在國內(nèi)很多項目中得到廣泛應(yīng)用。該技術(shù)僅依靠廣播星歷和區(qū)域的參考網(wǎng)，即可實現(xiàn)上百公里范圍內(nèi)的精密單點定位，擺脫了用戶站對精密軌道和精密鐘差的依賴。雖然NAPPP技術(shù)的收斂速度略快于利用IGS精密產(chǎn)品的PPP解算收斂速度，但是該技術(shù)僅利用GPS觀測值，從而會受參考網(wǎng)內(nèi)共視衛(wèi)星數(shù)的影響，其解算所需的收斂時間仍然有其局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的沒有充分利用BDS觀測值，而且解算收斂速度慢的缺陷與問題，提供一種收斂速度快的Multi-GNSS精密單點定位(Multi-NAPPP)的解算方法。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種Multi-GNSS精密單點定位的解算方法，該方法包括以下步驟：

A、通過文件或者網(wǎng)絡(luò)獲取區(qū)域觀測網(wǎng)的測站觀測值和廣播星歷，所述測站包括用戶站、鐘差基準(zhǔn)站和位置基準(zhǔn)站；

B、構(gòu)建測站的觀測方程

a、構(gòu)建如下消電離層組合觀測模型：

式(1)–式(4)中，P和L分別表示偽距和相位的觀測值與計算值之差，μ表示視線方向的單位向量，u表示用戶站的接收機，s和k分別表示衛(wèi)星的PRN，G和C分別表示GPS和BDS，Δu表示用戶位置改正數(shù)，Δs和Δk分別表示星歷誤差，cdt_u表示用戶站接收機鐘差，cdt^G，s和cdt^C，k分別表示GPS衛(wèi)星S和BDS衛(wèi)星k的衛(wèi)星鐘差，和表示接收機硬件延遲，和表示衛(wèi)星硬件延遲，M表示對流層投影函數(shù)，zpd表示對流層延遲，和表示模糊度參數(shù)，ε表示白噪聲；

b、通過參數(shù)重整消除偽距和相位觀測方程中參數(shù)之間的相關(guān)性，定義如下方程：

式(7)中，ISB^C-G表示GPS和BDS之間的系統(tǒng)間偏差，則式(1)–式(4)表示如下：