一种BDS卫星载波相位整周模糊度快速解算方法技术

一种BDS卫星载波相位整周模糊度快速解算方法，包括：计算IGSO卫星和MEO卫星的B1频率双差载波相位与B3频率双差载波相位的宽巷整周模糊度；利用IGSO卫星和MEO卫星的B1频率双差载波相位与B3频率双差载波相位的宽巷整周模糊度，解算GEO卫星的B1频率双差载波相位与B3频率双差载波相位的宽巷整周模糊度；利用各卫星的B1频率双差载波相位与B3频率双差载波相位的宽巷整周模糊度，计算各卫星的B1频率双差载波相位整周模糊度、B2频率双差载波相位整周模糊度、B3频率双差载波相位整周模糊度，进而计算得到BDS测站的坐标。本发明专利技术使用伪距观测值计算MEO卫星、IGSO卫星的载波相位宽巷整周模糊度，克服了GEO卫星伪距观测噪声较大的影响，解决了BDS高精度快速定位的关键问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于卫星定位系统和定位测量
，具体涉及一种BDS卫星载波相位整周模糊度快速解算方法。
技术介绍
目前，具有我国独立知识产权的北斗卫星导航系统(BeiDouNavigationSatelliteSystem，BDS)，简称BDS，已经正式向亚太地区提供导航定位服务；由于各种观测误差的影响，BDS系统提供的标准定位服务的精度约为10m，BDS系统标准定位服务采用伪距观测值，只能满足低精度导航定位的要求；利用BDS载波相位观测数据，可实现BDS测站的高精度实时定位；如果需要利用BDS载波相位观测数据实现BDS测站高精度快速定位，其核心问题是BDS载波相位观测数据整周模糊度的快速准确解算。我国的BDS系统定位原理和信号结构与GPS相似，因此，BDS高精度定位中的载波相位整周模糊度解算方法多借鉴或采用GPS系统的载波相位整周模糊度解算方法。由于BDS系统刚刚建立，而GPS系统是最成熟稳定的卫星导航定位系统，BDS的广播星历卫星轨道精度等方面要逊于GPS系统，尤其BDS系统大部分在轨工作卫星是GEO卫星和IGSO卫星，使得采用GPS载波相位观测值整周模糊度的处理方法，不能很好地解决BDS载波相位整周模糊度的解算问题，特别是对于BDS载波相位整周模糊度的快速准确确定，BDS整周模糊度的解算效率更低。BDS系统中IGSO卫星的运动周期约为24小时，GEO卫星相对于地球静止，在BDS载波相位整周模糊度的实时快速解算较短的时间内，测站观测到的BDS在轨工作卫星的几何构型变化较小；因此，BDS卫星星座构成(GEO、IGSO卫星较多)造成的观测卫星几何构型不佳，不利于BDS载波相位整周模糊度的快速确定；且GEO卫星的伪距观测噪声较大，利用伪距观测值也很难解算GEO卫星的载波相位整周模糊度。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种BDS卫星载波相位整周模糊度快速解算方法。本专利技术的技术方案是：一种BDS卫星载波相位整周模糊度快速解算方法，包括以下步骤：步骤1、利用IGSO卫星和MEO卫星的B1频率双差伪距观测值和B3频率双差伪距观测值，计算得到IGSO卫星和MEO卫星的B1频率双差载波相位与B3频率双差载波相位的宽巷整周模糊度；步骤2、利用IGSO卫星和MEO卫星的B1频率双差载波相位与B3频率双差载波相位的宽巷整周模糊度，解算GEO卫星的B1频率双差载波相位与B3频率双差载波相位的宽巷整周模糊度；步骤3、利用IGSO卫星、MEO卫星以及GEO卫星的B1频率双差载波相位与B3频率双差载波相位的宽巷整周模糊度，计算确定IGSO卫星、MEO卫星以及GEO卫星的B1频率双差载波相位整周模糊度、B2频率双差载波相位整周模糊度、B3频率双差载波相位整周模糊度，进而计算得到BDS测站的坐标。所述步骤1按如下步骤进行：步骤1-1、BDS卫星向BDS测站接收机播发三频非差载波相位观测值数据和三频非差伪距观测值数据；步骤1-2、将BDS接收机接收三频非差载波相位观测值和三频非差伪距观测值进行双差组合，得到BDS卫星的三频双差载波相位观测值和三频双差伪距观测值；步骤1-3、利用IGSO卫星和MEO卫星的B1频率双差伪距观测值和B3频率双差伪距观测值，计算IGSO卫星和MEO卫星的双差电离层延迟误差残差、双差对流层延迟误差残差、双差卫星轨道误差残差。所述步骤1-3按如下步骤进行：步骤1-3-1、利用IGSO卫星和MEO卫星的B1频率双差伪距观测值和B3频率双差伪距观测值，计算IGSO卫星和MEO卫星的B1频率双差电离层延迟误差残差、B3频率双差电离层延迟误差残差；步骤1-3-2、利用IGSO卫星和MEO卫星的B1频率双差伪距观测值和B3频率双差伪距观测值，计算IGSO卫星和MEO卫星的双差对流层延迟误差残差、双差卫星轨道误差残差。所述步骤2按如下步骤进行：步骤2-1、利用IGSO卫星和MEO卫星的B1频率双差载波相位观测值和B3频率双差载波相位观测值、IGSO卫星和MEO卫星的双差电离层延迟误差残差、双差对流层延迟误差残差以及双差卫星轨道误差残差，计算IGSO卫星和MEO卫星的B1频率双差载波相位与B3频率双差载波相位的宽巷整周模糊度；步骤2-2、根据IGSO卫星和MEO卫星的B1频率双差载波相位与B3频率双差载波相位的宽巷整周模糊度，计算GEO卫星的B1频率双差载波相位与B3频率双差载波相位的宽巷整周模糊度。所述步骤2-1按如下步骤进行：步骤2-1-1、根据IGSO卫星和MEO卫星的双差载波相位观测方程，得到IGSO卫星和MEO卫星的B1频率载波相位整周模糊度与B3频率载波相位整周模糊度；步骤2-1-2、利用步骤3计算得到的IGSO卫星和MEO卫星的双差电离层延迟误差残差和双差对流层延迟误差残差、双差卫星轨道误差残差，修正IGSO卫星和MEO卫星的B1频率双差载波相位整周模糊度与B3频率双差载波相位整周模糊度；步骤2-1-3、将修正后的IGSO卫星和MEO卫星的B1频率双差载波相位整周模糊度与B3频率双差载波相位整周模糊度作差取整，确定B1频率双差载波相位与B3频率双差载波相位的宽巷整周模糊度，或将计算出的多个历元的宽巷整周模糊度的数值取平均值再取整确定B1频率双差载波相位与B3频率双差载波相位的宽巷整周模糊度。所述步骤2-2按如下步骤进行：步骤2-2-1、将IGSO卫星和MEO卫星的B1频率双差载波相位与B3频率双差载波相位的宽巷整周模糊度带入包含位置参数的定位观测方程组；步骤2-2-2、通过IGSO卫星和MEO卫星以及GEO卫星的包含位置参数的定位观测方程组，计算确定GEO卫星的B1频率双差载波相位与B3频率双差载波相位的宽巷整周模糊度。所述步骤3按如下步骤进行：步骤3-1、将IGSO卫星、MEO卫星以及GEO卫星的B1频率双差载波相位与B3频率双差载波相位的宽巷整周模糊度，带入包含位置参数以及IGSO卫星、MEO卫星和GEO卫星的B1频率双差载波相位整周模糊度参数的定位观测方程组，计算确定IGSO卫星、MEO卫星以及GEO卫星的B1频率双差载波相位整周模糊度；步骤3-2、将IGSO卫星和MEO卫星以及GEO卫星的B1频率双差载波相位整周模糊度，带入包含位置参数以及IGSO卫星、MEO卫星和GEO卫星的B2频率双差载波相位整周模糊度参数的观测方程组，计算确定IGSO卫星、MEO卫星以及GEO卫星的B2频率双差载波相位整周模糊度；步骤3-3、将IGS本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种BDS卫星载波相位整周模糊度快速解算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、利用IGSO卫星和MEO卫星的B1频率双差伪距观测值和B3频率双差伪距观测值，计算得到IGSO卫星和MEO卫星的B1频率双差载波相位与B3频率双差载波相位的宽巷整周模糊度；步骤2、利用IGSO卫星和MEO卫星的B1频率双差载波相位与B3频率双差载波相位的宽巷整周模糊度，解算GEO卫星的B1频率双差载波相位与B3频率双差载波相位的宽巷整周模糊度；步骤3、利用IGSO卫星、MEO卫星以及GEO卫星的B1频率双差载波相位与B3频率双差载波相位的宽巷整周模糊度，计算确定IGSO卫星、MEO卫星以及GEO卫星的B1频率双差载波相位整周模糊度、B2频率双差载波相位整周模糊度、B3频率双差载波相位整周模糊度，进而计算得到BDS测站的坐标。

【技术特征摘要】
1.一种BDS卫星载波相位整周模糊度快速解算方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、利用IGSO卫星和MEO卫星的B1频率双差伪距观测值和B3频率双差伪距观测值，计算得到IGSO卫星和MEO卫星的B1频率双差载波相位与B3频率双差载波相位的宽巷整周模糊度；
步骤2、利用IGSO卫星和MEO卫星的B1频率双差载波相位与B3频率双差载波相位的宽巷整周模糊度，解算GEO卫星的B1频率双差载波相位与B3频率双差载波相位的宽巷整周模糊度；
步骤3、利用IGSO卫星、MEO卫星以及GEO卫星的B1频率双差载波相位与B3频率双差载波相位的宽巷整周模糊度，计算确定IGSO卫星、MEO卫星以及GEO卫星的B1频率双差载波相位整周模糊度、B2频率双差载波相位整周模糊度、B3频率双差载波相位整周模糊度，进而计算得到BDS测站的坐标。
2.根据权利要求1所述的BDS卫星载波相位整周模糊度快速解算方法，其特征在于，所述步骤1按如下步骤进行：
步骤1-1、BDS卫星向BDS测站接收机播发三频非差载波相位观测值数据和三频非差伪距观测值数据；
步骤1-2、将BDS接收机接收三频非差载波相位观测值和三频非差伪距观测值进行双差组合，得到BDS卫星的三频双差载波相位观测值和三频双差伪距观测值；
步骤1-3、利用IGSO卫星和MEO卫星的B1频率双差伪距观测值和B3频率双差伪距观测值，计算IGSO卫星和MEO卫星的双差电离层延迟误差残差、双差对流层延迟误差残差、双差卫星轨道误差残差。
3.根据权利要求2所述的BDS卫星载波相位整周模糊度快速解算方法，其特征在于，所述步骤1-3按如下步骤进行：
步骤1-3-1、利用IGSO卫星和MEO卫星的B1频率双差伪距观测值和B3频率双差伪距观测值，计算IGSO卫星和MEO卫星的B1频率双差电离层延迟误差残差、B3频率双差电离层延迟误差残差；
步骤1-3-2、利用IGSO卫星和MEO卫星的B1频率双差伪距观测值和B3频率双差伪距观测值，计算IGSO卫星和MEO卫星的双差对流层延迟误差残差、双差卫星轨道误差残差。
4.根据权利要求1所述的BDS卫星载波相位整周模糊度快速解算方法，其特征在于，所述步骤2按如下步骤进行：
步骤2-1、利用IGSO卫星和MEO卫星的B1频率双差载波相位观测值和B3频率双差载波相位观测值、IGSO卫星和MEO卫星的双差电离层延迟误差残差、双差对流层延迟误差残差以及双差卫星轨道误差残差，计算IGSO卫星和MEO卫星的B1频率双差载波相位与B3频率双差载波相位的宽巷整周模糊度；
步骤2-2、根据IGSO卫星和MEO卫星的B1频率双差载波相位与B3频率双差载波相位的宽巷整周模糊度，计算GEO卫星...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝会忠，高猛，徐宗秋，徐爱功，葛茂荣，徐彦田，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21