[發明專利]一種精密單點定位的方法

在審

• 申請號: 201911421751.X
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111538055A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 王慶海;莫鈞;閆增東;鞠萍
• 申請（專利權）人: 山東北斗院物聯科技有限公司
• 主分類號: G01S19/44
• 分類號: G01S19/44;G01S19/40;G01S19/37
• 代理公司: 北京化育知識產權代理有限公司 11833
• 代理人: 涂琪順

本發明涉及一種精密單點定位的方法，包括如下步驟：S1：射頻前端，經過天線接收衛星信號；S2：基帶信號處理，經過信號放大，下變頻和AD轉換后變成數字基帶信號；S3：原始觀測生成，在基帶信號處理單元中對信號進行跟蹤處理，根據跟蹤的結果產生不同頻點的原始觀測量，包括偽距測量量P₁和P₂和載波相位測量量L₁和L₂或Φ₁和Φ₂(由于兩個頻點的載波波長λ₁和λ₂是已知量，所以兩者可以互相轉換)；S4：組合觀測量求解整周模糊度N₁和N₂；S5：進行定位解算。該精密單點定位的方法對衛星導航信號中的BOC信號進行接收，利用BOC信號的頻譜具備兩個統一調制但又處于不同頻點上的兩個能量瓣(或稱為邊帶)的特點。

技術領域

本發明涉及精密單點定位技術領域，具體為一種精密單點定位的方法。

背景技術

在衛星導航定位中，采用偽距定位的方法定位精度只能達到米級，而載波相位測量的精度為0.2～0.3mm，其測距精度比測碼偽距的精度要高2～3個數量級，因此載波相位測量在高精度定位中得到了廣泛的應用。但是載波是一種沒有任何標記的余弦波，接收機的鑒相器只能測量載波相位不足一周的部分，而整周數是不確定的。此外整周計數部分還可能產生跳變的問題，這就使得載波相位測量的數據處理工作變得較為復雜。在不依靠基準站的情況下，精密單點定位(PPP)對整周進行估計，并采用載波相位作為測量量，可以顯著提供定位精度。

下面的論文列舉了精密單點定位的原理及一些實現方法：

Kouba J,Heroux P.Precise Point Positioning Using IGS Orbit and ClockProducts[J].GPS Solutions,2001,5(2):12–28

Gao Y,Shen X.Improving Ambiguity Convergence in Carrier Phase-basedPrecise Point Positioning[C].ION National Technical Meeting,Salt Lake City,2001

Zhang Xiaohong,Li Pan,Zuo Xiang.Kinematic Precise Orbit DeterminationBased on Ambiguity-Fixed PPP[J].Geomatics and Information Science of WuhanUniversity,2013,38(9):1009–1013(張小紅,李盼,左翔.固定模糊度的精密單點定位幾何定軌方法及結果分析 [J].武漢大學學報·信息科學版,2013,38(9):1009–1013.)

Ahmed F,Vaclavovic P,Teferle F N,et al.Comparative Analysis of Real-Time Precise Point Positioning Zenith Total Delay Estimates[J]. GPS Solutions,2014:1–13。

精密單點定位方法的缺陷是收斂慢，往往需要經過半個小時以上的平滑才能收斂到所需要的精度。有一些相關專利對上述技術進行了改進，但也都主要是通過改進分析方法提高收斂的準確度和可靠性的判斷，對提高定位精度和減少收斂時間沒有幫助，如專利“實時精密單點定位方法”。

造成精密單點定位方法缺陷的原因分析如下：

在衛星導航測量中的觀測量存在各種誤差，兩個頻率上的偽距測量量和載波相位測量量如下公式：