一种基于PPP-B2b的终端实时定位方法、系统和介质技术方案

本发明专利技术公开了一种基于PPP

【技术实现步骤摘要】
一种基于PPP
‑
B2b的终端实时定位方法、系统和介质


[0001]本专利技术涉及导航定位
，具体涉及一种基于PPP
‑
B2b的终端实时定位方法、系统和介质。

技术介绍

[0002]精密单点定位服务(PPP
‑
B2b)利用PPP
‑
B2b信号作为数据播发通道，通过3颗GEO卫星(C59～C61)播发导航卫星精密轨道和钟差等的改正信息，实现定位服务。
[0003]PPP
‑
B2b信号主要广播四种类型的改正电文，包括卫星轨道改正、钟差改正、差分码偏差和用户精度指数。轨道和钟差改正数用于修正广播星历的轨道和钟差，差分码偏差常常直接改正到伪距观测值上。
[0004]B2b改正电文匹配分为两步，第一步，利用IODN(Issue of Data for Navigation)选择对应的广播星历。对于BDS
‑
3和GPS系统，此处的广播星历分别指CNAV1和LNAV1导航电文。第二步，通过IOD CORR(Issue of Data for Correction)对轨道和钟差改正数进行匹配，IOD CORR值相同时改正数方可使用。
[0005]B2b改正信息在被用户匹配使用前，需经过地面控制端计算生成并上传至卫星，再由卫星播发至用户，以及被接收机解码接收等过程，这将导致改正数存在时间延迟。接收钟差时延在时间域上一定程度反映了改正数的有效性。对于轨道改正、钟差改正、码间偏差改正和用户测距精度指数这四种PPP
‑
B2b电文，官方ICD文件给出标称有效期分别为96s、12s、86400s和96s。由此，存在以下问题：
[0006]第一，由于B2b电文中轨道和钟差改正数播发间隔过长，前者48s，后者6s，可能导致历史改正数已经超过有效期。此时若直接舍弃这些改正数，势必导致可用卫星数减少，而减弱定位结果可靠性。而若是直接使用历史改正数，会引入较大误差，定位精度可能有所下降。
[0007]第二，轨道和钟差改正数均是逐包更新的，大部分的改正数是在有效期内的，但是在所使用改正数中，仍然可能出现不同卫星的改正数并不属于同一播发时刻。轨道改正数按照卫星prn号升序在逐包更新播发，但是一包只播发6颗卫星；钟差改正数在掩码置1的卫星中按照slot号升序逐包更新播发，但是一包只播发23颗卫星。
[0008]上述问题导致终端不能一次性对所有观测卫星的改正数都进行更新，势必一些卫星仍然使用历史改正数信息，而有的卫星已经使用了最新的改正数信息。此时，卫星之间的钟差基准可能不一致，将它们直接一起灌入PPP滤波解算模型中，势必导致歧义，最终定位结果出现跳点。
[0009]因此，PPP
‑
B2b服务的终端在实时接收改正电文时，由于播发时间间隔过长、播发速度过慢和改正数信息中断的原因，造成部分卫星改正数不能继续使用的问题。
[0010]一方面，定位时刻与改正数播发时刻的时间间隔超过改正数的有效期，直接使用会有很大误差，不可靠；另一方面，即使定位时刻与改正数播发时刻的时间间隔在有效期内，但所有使用卫星中的改正数播发时刻并不都是相同，造成同一卫星导航系统内的卫星
钟差基准可能不一致，从而导致定位解算中的参数歧义，最终使得定位结果出现跳点。
[0011]有鉴于此，需要对现有技术进行改进，以得到更多有效匹配的改正数，增加可用卫星数，减弱钟差基准不一致的影响，消除跳点，提升定位性能。

技术实现思路

[0012]针对上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种基于PPP
‑
B2b的终端实时定位方法、系统和介质，以解决现有技术由于播发时间间隔过长、播发速度过慢和改正数信息中断的原因，造成部分卫星改正数不能继续使用的问题。
[0013]为此，本专利技术提供的基于PPP
‑
B2b的终端实时定位方法，包括以下步骤：
[0014]获取PPP
‑
B2b电文并得到多个轨道改正数历史信息，根据多个轨道改正数历史信息中的iodn和iod
corr
是否一致，进行多项式拟合，并求解得到轨道改正数多项式拟合系数；或者进行轨道改正数补偿后，进行多项式拟合，并求解得到轨道改正数多项式拟合系数；
[0015]获取所有卫星当前观测时刻最新的钟差改正数，并将当前观测时刻与钟差改正数的播发时刻作差，得到钟差时延，将钟差时延代入钟差外推误差优化随机模型，计算获得当前观测时刻使用该钟差改正数的外推误差，并在PPP随机模型中进行补偿；
[0016]对所有可用卫星的钟差改正数的播发时刻不一致的，计算获得钟差改正数基准跳变量，并进行补偿；
[0017]通过历史轨道改正数和轨道改正数多项式拟合系数拟合出当前观测时刻的轨道改正数，修正广播星历的卫星位置获得当前观测时刻的精密卫星坐标；根据原始或基准补偿后的钟差改正数，修正广播星历的卫星钟差获得当前观测时刻的精密卫星钟差。
[0018]在上述方法中，优选地，根据轨道改正数历史信息中的iodn和iod
corr
是否一致，进行多项式拟合，具体包括以下步骤：
[0019]步骤111，获取PPP
‑
B2b电文的单星多个轨道改正数历史信息；
[0020]步骤112，比较各轨道改正数历史信息中的iodn是否一致，如果一致，则转步骤113；否则，转步骤114；
[0021]步骤113，比较各轨道改正数历史信息中的iod
corr
是否一致如果一致，则转步骤116；否则，转步骤115；
[0022]步骤114，计算iodn发生变化的前后两个时刻的改正数跳变Δd1；若改正数跳变Δd1的绝对值大于0.05m，则将iodn发生变化时刻之前的所有改正数均补偿Δd1，然后转步骤116；否则转步骤116；
[0023]步骤115，计算iod
corr
发生变化的前后两个时刻的改正数跳变Δd2；若改正数跳变Δd2的绝对值大于0.05m，则将iod
corr
发生变化时刻之前的所有改正数均补偿Δd2，然后转步骤116；否则转步骤116；
[0024]步骤116，使用最小二乘法拟合获得轨道改正数多项式拟合系数。
[0025]在上述方法中，优选地，不同系统不同卫星的钟差外推误差优化随机模型为：
[0026][0027]σuee2为接收机端观测值噪声，根据卫星高度角确定；
[0028]σclk2(dt)为钟差改正数外推误差，
[0029]σ
clk
(t)＝dt
p,t0
(t)
‑
dt
p,t1
(t)；
[0030]式中，t是当前观测时刻；dt
p,t0
(t)表示用包含通信延迟的SSR电文外推计算的卫星钟差；t0是延迟电文的参考时刻，产品的数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于PPP
‑
B2b的终端实时定位方法，其特征在于，包括以下步骤：获取PPP
‑
B2b电文并得到多个轨道改正数历史信息，根据多个轨道改正数历史信息中的iodn和iod
corr
是否一致，进行多项式拟合，并求解得到轨道改正数多项式拟合系数；或者进行轨道改正数补偿后，进行多项式拟合，并求解得到轨道改正数多项式拟合系数；获取所有卫星当前观测时刻的钟差改正数，并将当前观测时刻与钟差改正数的播发时刻作差，得到钟差时延，将钟差时延代入钟差外推误差优化随机模型，计算获得当前观测时刻使用该钟差改正数的外推误差，在PPP随机模型中进行补偿；对所有可用卫星的钟差改正数的播发时刻不一致的，计算获得钟差改正数基准跳变量，并进行补偿；通过历史轨道改正数和轨道改正数多项式拟合系数拟合出当前观测时刻的轨道改正数，修正广播星历的卫星位置获得当前观测时刻的精密卫星坐标；根据原始或基准补偿后的钟差改正数，修正广播星历的卫星钟差获得当前观测时刻的精密卫星钟差。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据轨道改正数历史信息中的iodn和iod
corr
是否一致，进行多项式拟合，具体包括以下步骤：步骤111，获取PPP
‑
B2b电文的单星多个轨道改正数历史信息；步骤112，比较各轨道改正数历史信息中的iodn是否一致，如果一致，则转步骤113；否则，转步骤114；步骤113，比较各轨道改正数历史信息中的iod
corr
是否一致如果一致，则转步骤116；否则，转步骤115；步骤114，计算iodn发生变化的前后两个时刻的改正数跳变Δd1；若改正数跳变Δd1的绝对值大于0.05m，则将iodn发生变化时刻之前的所有改正数均补偿Δd1，然后转步骤116；否则转步骤116；步骤115，计算iod
corr
发生变化的前后两个时刻的改正数跳变Δd2；若改正数跳变Δd2的绝对值大于0.05m，则将iod
corr
发生变化时刻之前的所有改正数均补偿Δd2，然后转步骤116；否则转步骤116；步骤116，使用最小二乘法拟合获得轨道改正数多项式拟合系数。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，不同系统不同卫星的钟差改正数外推误差优化随机模型为：σuee2为接收机端观测值噪声，根据卫星高度角确定；为钟差改正数外推误差，σ
clk
(t)＝dt
p，t0
(t)
‑
dt
p，t1
(t)；式中，t是当前观测时刻；dt
p，t0
(t)表示用包含通信延迟的SSR电文外推计算的卫星钟差；t0是延迟电文的参考时刻，产品的数据龄期是t
‑
t0；dt
p，t1
(t)是t时刻的参考卫星钟差，用与当前观测时刻最近的SSR电文计算得到，其中t1是与当前观测时刻最近的SSR电文的参考时刻。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，数据龄期...

【专利技术属性】
技术研发人员：余志浩，左翔，张晋升，潘国富，廖建平，
申请(专利权)人：广州市中海达测绘仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：