[發明專利]衛星導航星基增強電文的多星輪播方法

有效

• 申請號: 202010432523.9
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111641972B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 劉成;陳穎;宿晨庚;王威;盧鋆;國際;高為廣;辜聲峰;樓益棟
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63921部隊
• 主分類號: H04W28/06
• 分類號: H04W28/06;H04W84/06;G01S19/03;G01S19/07
• 代理公司: 北京謹誠君睿知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11538
• 代理人: 陸鑫;延慧

本發明涉及一種衛星導航星基增強電文的多星輪播方法，包括步驟：a.確定所需播發的增強電文基本幀結構；b.根據所述增強電文基本幀結構，設計需要通過衛星播發的增強電文消息類型；c.為各顆衛星規劃所需要播發的所述增強電文消息類型及其順序，各顆衛星據此于同一時刻開始逐幀播發所述增強電文，直至完成所有增強電文的第一輪播發；d.輪換或調整各顆衛星的電文消息類型順序并逐幀播發，直至完成所有增強電文的第二輪播發；e.按照所述c步驟和d步驟中的方式，循環輪換或調整各顆衛星的所述增強電文消息類型的順序并進行播發；f.用戶同時接收來自各顆衛星的所述增強電文，并進行解調和使用。根據本發明的方案，通過多顆衛星播發策略之間的交替和變化，以實現增強電文信息大范圍的有效播發和覆蓋，從而降低和減輕對衛星帶寬資源的要求。

技術領域

本發明涉及衛星導航、導航增強、精密單點定位(PPP)、PPP與地基網絡高精度實時動態(RTK)融合等技術領域。具體地，涉及一種衛星導航星基增強電文的多星輪播方法。

背景技術

上世紀80年代中期，網絡RTK的理論雛形——“主動控制系統(Active?ControlSystem)”概念被提出。進入21世紀，隨著大量連續運行參考站的建立，網絡RTK技術日益成熟并得到廣泛應用，但存在著覆蓋范圍局限于參考網內部、數據通信負擔較大等缺陷。1997年，Zumberge首次提出精密單點定位(Precise?Point?Positioning,PPP)概念。PPP利用精密衛星軌道與鐘差數據，利用單臺接收機即可在廣域范圍內實現厘米級別的靜態定位和分米級別的動態定位，突破了傳統RTK的服務范圍限制。然而，由于PPP非差觀測值中未校準硬件延遲的影響，PPP非差觀測值的模糊度為浮點解，這使得其收斂時間比較長(包括開機首次收斂和信號失鎖后的再收斂)，一般需要30～60min才能收斂至10cm左右的定位精度。從而，導致PPP難以充分滿足高時效性應用的需求。

為此，Wubbena于2005年提出PPP-RTK概念，提出利用區域參考站坐標精確已知的優勢，通過廣域參考網所提供的實時狀態域參數和各類誤差模型，解算出影響非差觀測值模糊度固定的改正信息并播發給用戶。用戶在精密軌道和鐘差數據基礎上，利用上述改正信息可以恢復模糊度的整周特性，從而實現模糊度的整周解、縮短定位解的收斂時間。這種處理方式融合了網絡RTK和PPP技術的優點，既實現了廣域范圍內的單點精度增強，也大幅提高了傳統PPP技術的精度和收斂速度。然而，由于需要播發球諧電離層模型、電離層延遲模型殘余以及格網點對流層延遲等大氣延遲改正參數，因此PPP-RTK技術需要播發大量的電文數據。例如，日本準天頂衛星系統(Quasi-Zenith?Satellite?System，QZSS)即在其L6信號上采用了高達2000bps的播發速率，以實現基于PPP-RTK技術的厘米級增強服務(Centimeter?Level?Augmentation?Service，CLAS)。

相比日本，我國幅員遼闊，采用PPP-RTK技術所需要播發的增強電文數據量更大，因此對衛星帶寬的要求更高。這對于有限和寶貴的衛星帶寬資源而言，是一個巨大挑戰。

發明內容

本發明的目的在于解決上述問題，提供一種衛星導航星基增強電文的多星輪播方法。

為實現上述目的，本發明提供一種衛星導航星基增強電文的多星輪播方法，包括以下步驟：

a.確定所需播發的增強電文基本幀結構；

b.根據所述增強電文基本幀結構，設計需要通過衛星播發的增強電文消息類型；

c.為各顆衛星規劃所需要播發的所述增強電文消息類型及其順序，各顆衛星據此于同一時刻開始逐幀播發所述增強電文，直至完成所有增強電文的第一輪播發；

d.輪換或調整各顆衛星的電文消息類型順序并逐幀播發，直至完成所有增強電文的第二輪播發；

e.按照所述c步驟和d步驟中的方式，循環輪換或調整各顆衛星的所述增強電文消息類型的順序并進行播發；