[發明專利]一種GNSS未建模誤差反演方法

在審

• 申請號: 202110558650.8
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113341437A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 于先文;趙剛;王家福
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01S19/23
• 分類號: G01S19/23;G01S19/37
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 羅運紅

本發明公開了一種GNSS非差非組合未建模誤差反演方法，屬于衛星導航定位領域，基于精密單點定位中非差非組合給出了一種未建模誤差計算方法，可用于定位過程誤差的進一步精化研究。包括以下步驟：(1)根據衛星坐標和地面接收機坐標計算衛星與地面之間的距離；(2)通過觀測文件獲取衛星的載波觀測值，通過鐘差文件獲取衛星的時鐘誤差；(3)獲取對流層延遲誤差、電離層延遲誤差、整周模糊度、接收機鐘差以及與頻率無關的各誤差項的值；(4)利用衛星與地面之間的距離以及步驟二和步驟三中獲取的各項值通過相應的數學算法反演衛星定位過程中的未建模誤差。

技術領域

本發明屬于衛星導航定位領域，涉及定位過程中的誤差處理問題，特別是對于采用參數估計或模型改正后的殘余系統誤差問題。

背景技術

全球導航衛星系統(Global Navigation Satellite System,GNSS)是一種全球、全天候、全天時、高精度的無線電導航定位系統，能夠為用戶提供三維位置和時間等信息。隨著導航定位技術的不斷完善和發展，GNSS已經廣泛應用于大地測量、氣象預測、交通物流等諸多生活領域。隨著人們對衛星定位精度和可靠性的要求越來越高，如何進一步提高衛星的定位精度和可靠性成為目前GNSS的研究熱點與迫切需求。

影響衛星定位精度的因素有很多，包括衛星端，衛星信號傳播路徑上和地面接收機等方面的系統誤差。然而由于大氣擾動和多路徑效應等誤差復雜的時空特性以及人們對其物理知識的認知有限，難以完全通過差分、線性組合、模型改正和參數化估計等方法對這些誤差進行徹底的消除，還存在一些殘余的系統誤差，這些殘余的系統誤差被稱為未建模誤差。在絕大部分情況下未建模誤差是客觀存在的，是制約高精度和高可靠性GNSS應用的瓶頸，如果忽略未建模誤差的影響，會人為地提高參數估值的精度。

目前，對于未建模誤差的處理主要通過半參數化的方法進行削弱，沒有考慮未建模誤差特性對觀測值精度的影響，缺少對未建模誤差大小及其變化規律的研究，亟需一種未建模誤差的計算方法。因此，在高精度定位中，必須考慮未建模誤差的影響，本發明給出一種未建模誤差反演方法，用以反映未建模誤差的大小與變化規律，為削弱或消除未建模誤差影響的研究提供理論與數據支持，進而提高定位精度。

發明內容

要解決的技術問題：針對現有技術的不足，本發明提出一種GNSS非差非組合未建模誤差反演方法，用于解決誤差處理過程中存在殘余系統誤差難以處理的問題。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：一種GNSS非差非組合未建模誤差反演方法，該方法包括以下步驟：

步驟一，根據衛星坐標和地面接收機坐標計算衛星與地面之間的距離；

步驟二，通過觀測文件獲取衛星的載波觀測值，通過鐘差文件獲取衛星的時鐘誤差；

步驟三，獲取對流層延遲誤差、電離層延遲誤差、整周模糊度、接收機鐘差以及與頻率無關的各誤差項的值；

步驟四，利用衛星與地面之間的距離以及步驟二和步驟三中獲取的各項值通過相應的數學算法反演衛星定位過程中的未建模誤差。

進一步的：在步驟一中，衛星與地面之間的距離根據衛星坐標和地面接收機坐標計算，其計算公式為：

式中，(x^s，y^s，z^s)表示衛星坐標；(x₀，y₀，z₀)表示地面接收機坐標。

進一步的，在步驟二中，所述的通過衛星產品文件獲取衛星的載波觀測值和衛星的時鐘誤差包括：

步驟2.1，從觀測文件中獲取衛星的載波觀測值Φ；

步驟2.2，從鐘差文件中獲取衛星時鐘誤差dt^s。