[發明專利]一種陸基導航高精度定位方法

有效

• 申請號: 202110450159.3
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113296138B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 苗贏;李佳璇;馬克;朱懋華;聶裕平
• 申請（專利權）人: 北京遙測技術研究所;航天長征火箭技術有限公司
• 主分類號: G01S19/44
• 分類號: G01S19/44;G01S19/37
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 高志瑞

1.一種陸基導航高精度定位方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟S1：在預設時刻t_i，陸基導航接收機接收每個陸基導航站發射的陸基導航信號和陸基導航站單頻點導航信號，根據陸基導航信號提取出包括導航站編號、導航站坐標、導航系統時間的信息；

陸基導航接收機根據陸基導航站單頻點導航信號得到每個陸基導航站的單頻點觀測量；其中，單頻點觀測量包括偽距觀測量、載波相位觀測量；

陸基導航接收機基于自身初始位置坐標、導航站坐標和導航站偽距觀測量構建t_i歷元的偽距觀測方程組，并通過最小二乘定位算法，得到t_i歷元的接收機偽距定位結果；

步驟S2：陸基導航接收機根據t_i歷元的載波相位觀測量，通過站間單差線性組合，構建陸基導航站中的各導航站從站相對于導航站主站的載波相位站間單差觀測量組合，并以t_i歷元的接收機偽距定位結果為接收機位置坐標初始值，并結合各陸基導航站電文廣播的站址坐標，對載波相位站間單差觀測量組合進行線性化，得到站間單差導航矩陣，并根據站間單差導航矩陣構建t_i歷元的站間單差載波相位觀測方程組；

步驟S3：重復步驟S1和步驟S2，在經過n個歷元后，得到n個歷元的站間單差載波相位觀測方程組集合，構建多歷元累計最小二乘定位法方程組；其中，起始歷元時刻為t₁，n個歷元包括t₁歷元、t₂歷元、…、t_n歷元；

步驟S4：對步驟S3中的多歷元累計最小二乘定位法方程組進行數學變換解耦，得到關于計算載波相位整周模糊度向量的矩陣表達式，進而解算出在t_n歷元陸基導航接收機關于各陸基導航站站間單差載波相位觀測量的整周模糊度浮點解；

步驟S5：重復步驟S1至步驟S4，得到在t_n+1歷元陸基導航接收機關于各陸基導航站站間單差載波相位觀測量的整周模糊度浮點解；

步驟S6：比較t_n+1歷元和t_n歷元解算出的站間單差載波相位觀測量的整周模糊度浮點解，如果t_n+1歷元和t_n歷元兩歷元間的各導航站單差載波相位整周模糊度浮點解的差小于1，則通過就近取整的方法對各導航站單差載波相位整周模糊度進行固定；

步驟S7：以步驟S6固定后的整周模糊度，作為后續歷元接收機站間單差載波定位觀測方程組中整周模糊度的已知數，通過最小二乘定位算法得到陸基導航接收機的精確位置。

2.根據權利要求1所述的陸基導航高精度定位方法，其特征在于：在步驟S1中，偽距觀測量通過如下公式得到：

載波相位觀測量通過如下公式得到：

其中，rⁱ是陸基導航接收機到第i個陸基導航站的幾何距離，c為光速，δt_u為接收機鐘差，Nⁱ為載波相位整周模糊度，λ為載波波長，和分別為偽距和載波相位觀測量誤差，Pⁱ為偽距觀測量，Φⁱ為載波相位觀測量。

3.根據權利要求1所述的陸基導航高精度定位方法，其特征在于：在步驟S2中，陸基導航站中的各導航站從站相對于導航站主站的載波相位站間單差觀測量組合通過如下公式得到：

其中，為陸基導航接收機在t_i歷元對編號為m的陸基導航站的載波相位觀測量，為陸基導航接收機在t_i歷元對編號為1的陸基導航站即導航站主站的載波相位觀測量，為陸基導航接收機在t_i歷元對編號為2的陸基導航站的載波相位觀測量，為陸基導航接收機關于編號為m的陸基導航站與導航站主站的載波相位觀測量單差，λ為載波波長，為編號為m的陸基導航站與導航站主站的幾何距離單差，N^m1為接收機關于編號為m的陸基導航站與導航站主站的載波相位整周模糊度單差，為編號為m的陸基導航站與導航站主站的載波相位觀測量誤差。