标定系统及方法、定位修正系统及方法以及定位系统技术方案

本发明专利技术公开了一种标定系统及方法、定位修正系统及方法以及定位系统，标定系统包括GPS信号接收机和终端设备，GPS信号接收机用于接收多个卫星的卫星信号，终端设备用于从卫星信号中选取卫星信号信噪比大于标准阈值或卫星仰角大于标准角度的卫星信号，并将卫星信号信噪比大于标准阈值或卫星仰角大于标准角度的卫星信号对应的卫星标定为观测卫星；定位修正系统包括GPS信号接收机、终端设备、码相位计数器和信息处理单元；定位系统包括上述的标定系统和定位修正系统。本发明专利技术具有标定能够提高定位精度的观测卫星的功能，且具有对GPS信号接收机接收到的卫星信号进行严格的控制和修正、消除漂移误差、减少漂移范围以及提高定位精度的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及网络通信
，尤其是涉及一种标定系统及方法、定位修正系统及方法以及定位系统。
技术介绍
GPS即全球定位系统（Global Positioning System）。简单地说，这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。这个系统可以保证在任意时刻，地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度，以便实现导航、定位、授时等功能。GPS的组成包括空间部分、地面控制部分和用户设备部分，用户设备部分即GPS信号接收机。其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星，并跟踪这些卫星的运行。当GPS信号接收机捕获到跟踪的卫星信号后，即可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率，解调出卫星轨道参数等数据。根据这些数据，接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算，计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。但是，在GPS信号接收机观测量中包含了卫星和接收机的钟差、大气传播延迟、多路径效应等误差，在定位计算时还要受到卫星广播星历误差的影响，使得定位精度大大降低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中GPS信号接收机接收到的卫星信号中包含了卫星和接收机的钟差、大气传播延迟、多路径效应等误差，在定位计算时还要受到卫星广播星历误差的影响，导致定位精度大大降低的缺陷，提供了一种标定系统及方法、定位修正系统及方法以及定位系统，具有标定能够提高定位精度的观测卫星的功能，且具有对GPS信号接收机接收到的卫星信号进行严格的控制和修正、消除漂移误差、减少漂移范围以及提高定位精度的优点。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：本专利技术提供了一种标定系统，该标定系统包括一GPS信号接收机和一终端设备，其特点在于，该GPS信号接收机用于接收多个卫星的卫星信号；该终端设备用于从该些卫星信号中选取卫星信号信噪比大于一标准阈值或卫星仰角大于一标准角度的卫星信号，并将卫星信号信噪比大于该标准阈值或卫星仰角大于该标准角度的卫星信号对应的卫星标定为观测卫星。其中，观测卫星是指该GPS信号接收机获得的多个卫星的卫星信号中卫星信号信噪比大于该标准阈值或卫星仰角大于该标准角度的卫星信号所对应的卫星。较佳地，该标准阈值为35，该标准角度为20°。当然，该标准阈值和该标准角度还可以为其它的数值。本专利技术还提供了一种标定方法，其利用上述的标定系统实现，该标定方法包括以下步骤：步骤S1、该GPS信号接收机用于接收多个卫星的卫星信号；步骤S2、该终端设备从该些卫星信号中选取卫星信号信噪比大于该标准阈值或卫星仰角大于该标准角度的卫星，对于卫星信号信噪比大于该标准阈值或卫星仰角大于该标准角度的卫星信号进入步骤S3，否则结束流程；步骤S3、将卫星信号信噪比大于该标准阈值或卫星仰角大于该标准角度的卫星信号对应的卫星标定为观测卫星。本专利技术还提供了一种定位修正系统，其特点在于，该定位修正系统包括一GPS信号接收机、一终端设备、一码相位计数器和一信息处理单元；该GPS信号接收机的天线单元用于接收卫星信号，该GPS信号接收机的接收单元用于对接收到的卫星信号进行解码；该终端设备用于基于经解码的卫星信号按定位解算算法进行定位计算，并计算出该GPS信号接收机所在地理位置作为一定位信息；该码相位计数器用于测量卫星信号到达该GPS信号接收机的天线单元的时间差，并传输至该信息处理单元；该信息处理单元用于接收该定位信息，并基于该定位信息计算出该GPS信号接收机在竖直方向上的位移，该信息处理单元还用于接收该时间差，并基于该时间差和该定位信息计算出该GPS信号接收机在竖直方向上的位移变化率，该信息处理单元还用于基于该位移变化率对该位移进行修正。其中，该定位信息包括该GPS信号接收机的经纬度、高度、速度以及时间等信息，设两卫星到达该GPS信号接收机的时间差为t，利用下列公式：t=B*s/C=B*cos∠α/C即d∠α/dt=C/Bsin∠αC表示光速，B表示两卫星之间的距离，s表示两卫星和该GPS信号接收机的方向矢量，通过上述公式可计算出∠α，根据∠α和高度可计算出该GPS信号接收机在竖直方向上的位移。在现有技术中，往往采用观测方程的平均值的方法进行定位操作，根据定位公式：（（T-t）*C）2=（X-x）2+（Y-y）2+（Z-z）2可知，定位需要有四个未知数（X，Y，Z，T）建立四个方程组，才能够实现三维定位，这就需要至少四颗卫星来定位。而本专利技术只需要两颗卫星就能够计算出该GPS信号接收机在竖直方向上的位移，且B的数值越大，定位的精度就越高。另外，竖直方向是相对于地球的水平面来定义的，它垂直于地球的水平面。较佳地，该码相位计数器用于通过C/A码（Coarse/Acquisition Code，粗测距码）或P码（Procise Code，精测距码）测量卫星信号到达该GPS信号接收机的天线单元的时间差。较佳地，该信息处理单元用于对该位移加上该位移变化率进行修正。本专利技术还提供了一种定位修正方法，其利用上述的定位修正系统实现，该定位修正方法包括以下步骤：步骤S1、该GPS信号接收机的天线单元接收卫星信号，该GPS信号接收机的接收单元对接收到的卫星信号进行解码；步骤S2、该终端设备基于经解码的卫星信号按定位解算算法进行定位计算，并计算出该GPS信号接收机所在地理位置作为该定位信息；步骤S3、该码相位计数器测量卫星信号到达该GPS信号接收机的天线单元的时间差，并传输至该信息处理单元；步骤S4、该信息处理单元接收该定位信息，并基于该定位信息计算出该GPS信号接收机在竖直方向上的位移，该信息处理单元还接收该时间差，并基于该时间差和该定位信息计算出该GPS信号接收机在竖直方向上的位移变化率；步骤S5、该信息处理单元基于该位移变化率对该位移进行修正。本专利技术还提供了一种包括上述的标定系统和上述的定位修正系统的定位系统。较佳地，该定位系统使用上述的标定方法和上述的定位修正方法实现。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术的标定系统及方法、定位修正系统及方法以及定位系统，具有标定能够提高定位精度的观测卫星的功能，且具有对GPS信号接收机接收到的卫星信号进行严格的控制和修正、消除漂移误差、减少漂移范围以及提高定位精度的优点。附图说明图1为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种标定系统，该标定系统包括一GPS信号接收机和一终端设备，
其特征在于，该GPS信号接收机用于接收多个卫星的卫星信号，该终端设
备用于从该些卫星信号中选取卫星信号信噪比大于一标准阈值或卫星仰角
大于一标准角度的卫星信号，并将卫星信号信噪比大于该标准阈值或卫星仰
角大于该标准角度的卫星信号对应的卫星标定为观测卫星。
2.如权利要求1所述的标定系统，其特征在于，该标准阈值为35，该
标准角度为20°。
3.一种标定方法，其特征在于，其利用如权利要求1或2所述的标定
系统实现，该标定方法包括以下步骤：
步骤S1、该GPS信号接收机接收多个卫星的卫星信号；
步骤S2、该终端设备从该些卫星信号中选取卫星信号信噪比大于该标准
阈值或卫星仰角大于该标准角度的卫星，对于卫星信号信噪比大于该标准阈
值或卫星仰角大于该标准角度的卫星信号进入步骤S3，否则结束流程；
步骤S3、将卫星信号信噪比大于该标准阈值或卫星仰角大于该标准角度
的卫星信号对应的卫星标定为观测卫星。
4.一种定位修正系统，其特征在于，该定位修正系统包括一GPS信号
接收机、一终端设备、一码相位计数器和一信息处理单元；
该GPS信号接收机的天线单元用于接收卫星信号，该GPS信号接收机
的接收单元用于对接收到的卫星信号进行解码；
该终端设备用于基于经解码的卫星信号按定位解算算法进行定位计算，
并计算出该GPS信号接收机所在地理位置作为一定位信息；
该码相位计数器用于测量卫星信号到达该GPS信号接收机的天线单元
的时间差，并传输至该信息处理单元；
该信息处理单元用于接收该定位信息，并基于该定位信息计算出该GPS
信号接收机在竖直方向上的位...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛川，
申请(专利权)人：上海移为通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：