[發明專利]一種北斗/GPS緊組合虛擬參考站定位方法

有效

• 申請號: 201911258226.0
• 申請日: 2019-12-10
• 公開（公告）號: CN111308528B
• 公開（公告）日: 2023-02-14
• 發明（設計）人: 李慧;高爽;李南;程建華;趙琳
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01S19/44
• 分類號: G01S19/44;G01S19/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種北斗/GPS緊組合虛擬參考站定位方法，包括：建立偽距與載波相位緊組合雙差觀測方程，確立北斗/GPS系統間偏差表達式；構建MW緊組合模型，構建幾何相關模式下窄巷整周模糊度解算模型，解算出各頻率的雙差整周模糊度；建立雙差電離層延遲誤差及與電離層無關的其它誤差提取模型；確定虛擬觀測站位置坐標，求出虛擬參考站位置處各誤差值，得到虛擬參考站觀測量；構建虛擬參考站和用戶的短基線北斗/GPS緊組合雙差觀測方程，估計用戶位置。本發明提高了高仰角環境下基于虛擬參考站方法的定位可用性，改善了用戶定位性能，為多參考站定位技術在森林、峽谷、市區等高仰角環境中的應用奠定了基礎。

技術領域

本發明屬于衛星定位、導航技術領域，具體地說，涉及一種北斗/GPS緊組合虛擬參考站定位方法。

背景技術

分布全球的地面參考站是快速高精度獲取空間地理特征的基礎設施，擴大了衛星定位的應用范圍。為進一步拓展其在復雜環境中的應用，亟需開展為森林、峽谷、市區等高仰角環境提供高精度定位方法的研究。基于多參考站多模多頻定位方法，以觀測量冗余度高、作用范圍廣等優點成為有效實現復雜環境下衛星定位的方法之一。作為多參考站定位核心技術之一，虛擬參考站定位技術以其定位精度高，可靠性強的優勢，被Trimble、Topcon等公司采用。傳統的多系統虛擬參考站定位技術采用松組合模式，需要在較為開闊的收星場合應用，要求每系統可視衛星均不小于2顆才能進行位置解算，難以應對復雜環境下衛星信號遮擋的問題，極大限制了多基站定位技術在導航定位相關產業中應用潛力的釋放。

考慮到高仰角環境下，可有效利用的衛星數少，北斗/GPS觀測量松組合觀測模型強度較弱，進而影響用戶的定位性能，因此，如何在收星受限的環境下，提高觀測模型強度，是提高高仰角環境下衛星定位可用性和定位精度的關鍵。

發明內容

針對上述現有技術，本發明要解決的技術問題是提供一種增加觀測模型的冗余度、提高復雜環境下衛星定位的精度的北斗/GPS緊組合虛擬參考站定位方法，利用若干個分布全球的地面參考站的北斗/GPS原始觀測信息和導航信息，生成北斗/GPS緊組合虛擬參考站觀測值，結合用戶原始觀測信息，構建用戶和虛擬參考站間北斗/GPS緊組合雙差非組合觀測模型，解算得到用戶高精度位置信息。

為解決上述技術問題，本發明的一種北斗/GPS緊組合虛擬參考站定位方法，包括以下步驟：

步驟1：選擇主參考站，以及北斗/GPS雙系統的參考衛星，建立各參考站與主參考站間偽距與載波相位雙差觀測方程，根據雙差模糊度變換，得到北斗/GPS系統間偏差表達式及北斗/GPS雙系統緊組合雙差偽距與載波相位觀測方程；

步驟2：利用北斗/GPS雙系統緊組合雙差偽距與載波相位觀測方程及MW組合模型得到參考站間寬巷整周模糊度浮點解，通過直接取整法估計寬巷整周模糊度；

步驟3：利用幾何無關組合估計參考站間緊組合雙差寬巷電離層延遲，利用載波相位寬巷組合和窄巷組合之間的關系，構建幾何相關模式下窄巷整周模糊度解算模型，解算出各頻率的雙差整周模糊度；

步驟4：根據影響北斗/GPS緊組合導航終端定位精度主要誤差源時空變化規律，重新整合誤差源，構建各個參考站間包含北斗/GPS系統間偏差的誤差矢量表達形式；

步驟5：結合各參考站間的誤差矢量表達形式，通過反距離加權，形成包含主參考站偏差的面向北斗/GPS緊組合虛擬參考站的誤差改正數。

步驟6：構建主參考站和虛擬參考站北斗/GPS緊組合雙差觀測方程，結合步驟5中求出的誤差改正數，生成基于北斗/GPS的虛擬參考站觀測值。

步驟7：構建虛擬參考站和用戶的北斗/GPS緊組合雙差觀測方程，形成短基線RTK，估計用戶位置。

本發明還包括：

1.步驟1中北斗/GPS系統間偏差表達式為：