[發明專利]一種多系統聯合衛星導航定位授時裝置及方法

在審

• 申請號: 202110955851.1
• 申請日: 2021-08-19
• 公開（公告）號: CN113640838A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 丁慧霞;王智慧;董方云;李健;李占剛;滕玲;張庚;邢亞;楊德龍;王永明;陳端云;修榕康;徐智堅;蘇素燕;林彧茜;朱思成;潘娟;汪莞喬;高煒
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國網福建省電力有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01S19/14
• 分類號: G01S19/14;G01S19/33;G01S19/42;G04R20/02
• 代理公司: 北京中巡通大知識產權代理有限公司 11703
• 代理人: 李宏德

1.一種多系統聯合衛星導航定位授時方法，其特征在于，包括以下步驟：

接收導航系統的衛星信號，各導航系統的觀測量通過定位解算獲得各導航系統的位置及UTC時間；

利用定位解算的位置置信度對位置進行互相檢核，得到接收機位置的最優估計，輸出最優估計定位結果；

通過定位解算得到各導航系統的UTC時間之間的時間偏差估計，基于各導航系統授時結果，根據時間偏差估計解算某一導航系統的UTC時間估計，最終計算出某一導航系統UTC時間的最優估計；

根據用戶配置，選擇用戶指定的授時結果進行輸出，輸出最優估計時間結果。

2.根據權利要求1所述的多系統聯合衛星導航定位授時方法，其特征在于，所述接收導航系統的衛星信號后，對接收到的衛星信號進行觀測量粗差剔除處理，剔除觀測噪聲干擾及多徑干擾引起的觀測誤差，所述導航系統為GPS導航系統、BDS導航系統、Glonass導航系統和Galileo導航系統。

3.根據權利要求1所述的多系統聯合衛星導航定位授時方法，其特征在于，所述對接收到的衛星信號進行觀測量粗差剔除處理的具體方法如下：

根據接收機位置估計的歷史信息，計算得到測量值與預測值的偽距殘差；偽距殘差為相應衛星的偽距測量值減去幾何距離預測值與接收機鐘差預測值之和。

4.根據權利要求2所述的多系統聯合衛星導航定位授時方法，其特征在于，所述利用定位解算的位置置信度對位置信息進行互相檢核的具體方法如下：

S1.各導航系統定位解算的位置置信度初始化為0；

S2.計算各導航系統定位解算得到位置的三維距離如下：

PP_gb＝||P_gps-P_bds||

PP_gr＝||P_gps-P_glo||

PP_ge＝||P_gps-P_gal||

PP_br＝||P_bds-P_glo||

PP_be＝||P_bds-P_gal||

PP_re＝||P_glo-P_gal||

其中，PP_ij表示GNSS系統i解算得到的接收機位置與GNSS系統j解算得到的接收機位置是三維距離；i，j的取值：g表示GPS，b表示北斗，r表示glonass，e表示Galileo；P_gps為GPS解算位置，P_bds為BDS解算位置，P_glo為Glonass解算位置，P_gal為Galileo解算位置；

S3.根據兩個不同系統定位解算位置的三維距離，按照下式計算可信度CL_gb、CL_gr、CL_ge、CL_br、CL_be和CL_re：

CL_ij＝1-PP_ij/max(PP_ij)

其中，max(PP_ij)為所有三維距離大小的最大值；CL_ij取值范圍為[0，1]，且取值越大，可信度越高；

S4.分別計算GPS解算位置P_gps、BDS解算位置P_bds、Glonasss解算位置P_glo和Galileo解算位置P_gal的聯合可信度PCL_gps、PCL_bds、PCL_glonass和PCL_galileo：

PCL_gps＝CL_gb+CL_gr+CL_ge

PCL_bds＝CL_gb+CL_br+CL_be

PCL_glonass＝CL_gr+CL_br+CL_re

PCL_gaiileo＝CL_ge+CL_be+CL_re

其中，PCL_gps為GPS解算位置P_gps的聯合可信度，PCL_bds為BDS解算位置P_bds的聯合可信度，PCL_glonass為Glonasss解算位置P_glo的聯合可信度，PCL_galileo為Galileo解算位置P_gal的聯合可信度；

若PCL_gps＜CLThreshold，將PCL_gps設置為0，表明GPS導航系統定位結果存在問題；

若PCL_bds＜CLThreshold，將PCL_bds設置為O，表明BDS導航系統定位結果存在問題；

若PCL_glonass＜CLThreshold，將PCL_glonass設置為0，表明Glonasss導航系統定位結果存在問題；

若PCL_galileo＜CLThreshold，將PCL_galileo設置為0，表明Galileo導航系統定位結果存在問題；

所述CLThreshold是定位結果綜合可信度的閾值，通過工程實現調試獲取最優值。