[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

本發明涉及一種導航信號偽距偏差修正方法，步驟：S1：偽距偏差特性參數標定：衛星與天線之間的星地距離測量；大口徑天線的接收終端傳輸時延精確測量；接收機偽距測量的誤差特性分析；S2：星間差異標定：接收機接收通道時延標定；站間距離測量；星地距離測量；開展天線與全向接收天線的同步測量測試；可視范圍內衛星導航信號星間差異同步標定；GNSS衛星星間差異同步標定；S3：測試驗證：接收機定位誤差分析，驗證偽距測量修正參數的修正精度；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，研究軟件接收機參數與信號測距偏差之間的量化關系。本發明的優點是，削弱偽距偏差對軟件接收機測距的影響，提高系統定位精度。

技術領域

本發明屬于導航信號偏差修正領域，具體涉及一種導航信號偽距偏差修正方法。

背景技術

由于衛星下行導航信號的非理想特性，會導致同一臺接收機觀測相同頻點不同衛星信號時的偽距差值不相等，兩臺不同技術狀態的接收機觀測相同頻點相同衛星信號時的偽距差值也不相等，這一現象稱為偽距偏差。偽距偏差是由于衛星導航信號失真不一致造成的，直接影響用戶的測距定位。目前偽距偏差修正方法研究均聚焦于接收端，通過接收機的前端帶寬和相關器間隔等參數來減輕偽距偏差的影響。該現象不但不能通過差分的方式進行消除，在進行雙頻電離層誤差修正時還會被進一步放大，對衛星導航系統服務精度的提高已構成嚴重危害。

衛星導航信號在產生、傳播和接收的過程中，每個環節都會給信號帶來失真，對于大多數用戶而言，這種信號失真而產生的測距偏差不會對其定位功能造成嚴重損害。但是，該信號在用于GNSS差分應用中，由于參考接收機和用戶接收機的性能存在不一致，具體來說，參考接收機和用戶接收機前端帶寬、碼鑒相器類型和相關間隔不同，給用戶接收機產生了偽距偏差。如圖1所示，在差分應用中，通過零基線測量可以消除大部分公共誤差，諸如軌道偏差、鐘差、電離層和對流層而產生的偏差等，但多徑、熱噪聲和導航衛星有效載荷失真而引入的偏差無法消除，本發明主要目標是分析因載荷失真而產生的偽距偏差。

發明內容

本發明的目的是解決上述問題，提供一種導航信號偽距偏差修正方法，削弱偽距偏差對軟件接收機測距的影響，提高系統定位精度。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種導航信號偽距偏差修正方法，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；