[發明專利]一種導航信號偽距偏差修正方法

在審

• 申請號: 202010852206.2
• 申請日: 2020-08-21
• 公開（公告）號: CN112180410A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 石慧慧;盧曉春;饒永南
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家授時中心
• 主分類號: G01S19/41
• 分類號: G01S19/41;G01S19/39;G01S19/23;G01S19/44
• 代理公司: 西安合創非凡知識產權代理事務所(普通合伙) 61248
• 代理人: 高志永

1.一種導航信號偽距偏差修正方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：偽距偏差特性參數標定

1）衛星與天線之間的星地距離測量；

2）基于大口徑天線的接收終端傳輸時延精確測量；

3）基于軟件接收機偽距測量的誤差特性分析：對B1頻點采集數據進行捕獲跟蹤，得到碼相位測距值，記為，進一步得到引起偽距偏差現象的衛星端誤差；

S2：星間差異標定

1）接收機接收通道時延標定；

2）站間距離測量：接收機安放在坐標點已知的位置，記為，利用天線與接收機二者坐標，計算天線與接收機之間的距離；

3）星地距離測量：利用衛星坐標與接收機坐標，計算得到二者之間的星地距離，記為；

4）開展天線與全向接收天線的同步測量測試，進行發射與傳播環節誤差參數解算，實現接收端誤差精確標定；

5）可視范圍內衛星導航信號星間差異同步標定；

6）GNSS衛星星間差異同步標定：重復以上方法，可得不同衛星導航系統不同信號的衛星端誤差；

S3：測試驗證

1）接收機定位誤差分析，驗證偽距測量修正參數的修正精度；

2）調整軟件接收機偽距測量相關器間隔、濾波器帶寬關鍵參數，研究接收機參數與信號測距偏差之間的量化關系。

2.根據權利要求1所述的一種導航信號偽距偏差修正方法，其特征在于，所述步驟S1的1）中衛星與天線之間的星地距離測量的具體步驟為：

①計算衛星與天線之間的星地距離；

②對某一顆衛星i，利用事后精密星歷得到其坐標，記為；

③天線坐標已知，記為；

④利用衛星坐標與天線坐標，計算得到二者之間的星地距離，記為；

步驟S1的2）中基于大口徑天線的接收終端傳輸時延精確測量步驟為：

①測量電磁波-電信號-采集這三個階段的時延；

②利用信號源生成方波，從天線副面向下發射；

③利用示波器比較接收與發射時刻的差異，計算得到時延。

3.根據權利要求1所述的一種導航信號偽距偏差修正方法，其特征在于，所述步驟S1的3）中基于軟件接收機偽距測量的誤差特性分析的具體步驟為：

①原始偽距觀測量方程為： （1）

R為接收機與衛星之間的幾何距離，；

用戶接收機鐘差，此處為軟件接收機與采集數據，該誤差不存在；

40米大口徑天線無地面多徑的影響，此處不存在；

測量噪聲忽略不計；

衛星鐘差，通過精密鐘差參數得到；

B接收機硬件延時，此處即為時延；

與T分別為電離層與對流層誤差，分別通過模型進行求解得到；

軌道誤差、b衛星硬件延時、信號畸變引起的偽距測量誤差均統一稱為衛星端誤差，表現為偽距偏差，記為；

②通過以上歸類與分析，將偽距觀測量方程簡化為：

（2）

上述方程中，只有衛星端誤差一個未知參數，通過該方程即可求得。

4.根據權利要求1所述的一種導航信號偽距偏差修正方法，其特征在于，所述步驟S2的4）中開展天線與全向接收天線的同步測量測試的具體步驟為：

①將接收機輸出的與天線采集數據同一時刻的偽距觀測值記為：

（3）

用戶接收機鐘差與B接收機硬件延時，統一記為接收機端誤差，記為；

測量噪聲忽略不計；

衛星鐘差，通過精密鐘差參數得到；

與T分別為電離層與對流層誤差，分別通過模型進行求解得到；

已經通過天線的采集數據求解；

通過CMC算法進行求解（4）

②通過以上歸類與分析，將偽距觀測量方程簡化為：

（5）

上述方程中，只有接收機端誤差一個未知參數，通過該方程即可求得。