[發明專利]一種顧及電離層約束的BDS三頻模糊度解算方法

在審

• 申請號: 201810865791.2
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN109001781A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 程俊兵;李燈熬;趙菊敏
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G01S19/44
• 分類號: G01S19/44
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 崔雪花;冷錦超

本發明公開了一種顧及電離層約束的BDS三頻模糊度解算方法，先通過模糊度固定的超寬巷觀測值解得超寬巷電離層誤差，再通過系數轉換求得窄巷觀測值電離層誤差，將已經固定的超寬巷模糊度的電離層誤差經過系數變換用于修正窄巷模糊度觀測值，提高窄巷觀測值浮點解精度，減小模糊度固定時間，提高BDS接收機的定位速度，從而提高BDS模糊度固定的可靠性和實時性。

技術領域

本發明一種顧及電離層約束的BDS三頻模糊度解算方法，屬于衛星導航定位技術領域。

背景技術

海洋測繪，高空無人機以及不能建設密集基準站的地區實現高精度定位需要依靠全球衛星導航技術(GNSS)。GNSS不僅可以為飛行器，海上運動目標，陸地交通工具提供導航服務，也可以為海洋測繪，地震監測，礦山作業等行業提供高精度定位服務，還可以為電網，網絡運營商等民生領域基礎設施提供授時和校頻服務。包括中國在內的世界大國都在完善和發展自己獨立的GNSS，有美國的全球定位系統(GPS)，中國的北斗衛星導航系統(BDS)，俄羅斯的格洛納斯系統和歐盟的伽利略系統。隨著各種GNSS技術的廣泛應用和推廣，人們對導航定位服務的需求越來越多，也越來越廣泛。不僅要實現高精度定位，而且要具有實時性。

近年來，各個GNSS都在不斷完善和現代化，提供多個頻點的觀測值信息是GNSS的改進的重要內容。GPS現代化中增加了L5頻點的觀測值，BDS全星座廣播三個頻點(B1,B2,B3)的觀測值信息，多頻點觀測值線性組合可以形成具有長波長，低噪聲等優良特性的觀測值，有利于模糊度的快速可靠解算。模糊度解算的關鍵是載波相位測量值中各個誤差源的正確建模或者估計，盡可能減小總噪聲水平。載波相位差分(RTK)技術是消除誤差源的有效手段，短基線情況下，站間(流動站和基準站)和星間(參考衛星和觀測衛星)兩次差分以后，包括電離層延遲誤差在內的絕大部分誤差都被消除，這是測量值之間具有很強的時空相關性。然而，在中長基線情況下，測量值之間的空間相關性大大減弱，電離層誤差不能通過差分完全消除，必須作為一個獨立的誤差源進行處理，否則會給定位結果帶來消極影響甚至會導致整周模糊度解算錯誤。

發明內容

為解決現有技術存在的不足，本發明公開了一種顧及電離層約束的BDS三頻模糊度解算方法，能夠減小模糊度固定時間，提高BDS接收機的定位速度，從而提高BDS模糊度固定的可靠性和實時性。

本發明所采用的技術方案如下：

一種顧及電離層約束的BDS三頻模糊度解算方法，包括如下步驟：

步驟一，給出t時刻BDS原始偽距和載波相位方程，經過參考站b與流動站r做差分可以消除公共的衛星鐘差dt^s，雙差后得到雙差偽距和雙差載波相位；

所述t時刻BDS原始偽距和載波相位方程為：

P＝ρ+T+I+c(dt^s-dt_r)+ε_P

Φ＝ρ+T-I+c(dt^s-dt_r)+λ·N+ε_Φ

其中，P表示偽距，Φ表示載波相位，ρ表示衛星與接收機之間的幾何距離，T表示對流層延遲誤差，I表示電離層延遲誤差，c表示光在真空中的傳播速度，dt^s表示衛星端時鐘偏差，dt_r表示接收機端時鐘偏差，ε_P表示偽距其它綜合誤差，ε_Φ表示載波相位的其它綜合誤差。

所述雙差偽距和雙差載波相位表示如下：

經過參考站b與流動站r做差分可以消除公共的衛星鐘差dt^s，雙差后得

Δ▽P＝Δ▽ρ+Δ▽T+Δ▽I+Δ▽ε_Δ▽P