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用于补偿闪烁并方便长基线RTK的系统和方法技术方案

技术编号:44383795 阅读:0 留言:0更新日期:2025-02-25 09:58
即使在存在空间波动的闪烁或电离层扰动的情况下,该系统和方法也方便流动站接收器(12)和基站接收器(30)之间具有长基线的情况下的实时动态(RTK)GNSS。残差大气误差可通过接收器(12或30)的滤波器或大气建模模块中的双误差模型来估计,以促进载波相位模糊度的高效修复或解算。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开涉及一种用于补偿闪烁并方便长基线rtk的系统和方法。


技术介绍

1、闪烁是指电磁信号的传播,其振幅和相位经受与穿过大气(例如,电离层)差异的信号关联的频率相关波动的影响,这些波动导致信号传输路径相对于时间的变化或不规则性。例如,在南半球,最坏情况的闪烁会在夏天和夜晚季节性的出现。

2、实时动态(rtk)基站可支持绝对位置的精确、可重复估计,例如在生长季节不随时间波动的设备、行列、作物或植物位置。此外,就精确点定位(ppp)或其它解决方案易受变化影响而言,rtk可补充或替代ppp位置估计。长基线rtk配置可能易受电离层变化影响,其中长基线rtk通常适用于流动站gnss接收器与基站接收器之间的五十(50)公里或更大的基线距离。

3、长基线rtk的潜在漏洞在于,电离层密度的局部变化可能导致易于发生传播相关相移和传播相关振幅衰落的卫星信号衍射。相移可导致位置偏差;特定振幅衰落可意指全球导航卫星系统(gnss)信号的信噪比(例如,信号质量)的损失或跟踪。因此,需要一种用于补偿闪烁并方便长基线rtk的系统和方法。


技术实现思路

1、根据一个实施方式,公开了一种流动站接收器在与已知位置处的基站接收器的无线通信中估计位置的方法。流动站接收器和基站接收器能够从gnss卫星接收多个全球导航卫星系统(gnss)信号。接收器被配置为从gnss卫星所发送的信号以及来自增强系统的卫星轨道和时钟校正获得初始码伪距测量结果和初始载波相位测量结果。基站接收器被配置为借助于来自增强系统的卫星轨道和时钟校正,基于基站接收器的已知位置来生成测量距离误差和大气相关辅助数据。距离误差和辅助信息被无线地发送或传输到流动站接收器。流动站接收器使用来自基站接收器的距离误差和辅助信息来校正初始码伪距测量结果和初始载波相位测量结果,以减轻信号中的误差,从而得到校正的码伪距测量结果和校正的载波相位测量结果。流动站接收器利用双误差模型估计大气延迟的残差,双误差模型被配置为在模糊度被修复或解算之前应用预设误差模型,在模糊度被修复或解算之后应用自适应误差模型。流动站接收器(例如,高效地)进行模糊度解算以修复或解算合格的模糊度的载波相位模糊度。

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【技术保护点】

1.一种由与处于已知位置的基站接收器进行无线通信的流动站接收器估计位置的系统,流动站接收器和基站接收器能够从GNSS卫星接收多个全球导航卫星系统(GNSS)信号,所述系统包括:

2.根据权利要求1所述的系统,其中,模糊度解算模块被配置为针对阈值数量的卫星信号、卫星信道或卫星迭代地解算载波相位模糊度,以提供可靠的位置估计。

3.根据权利要求1所述的系统,其中,基站接收器被配置为在借助于增强系统在精确点定位(PPP)模式或不借助增强系统在单点实时动态(RTK)定位模式下操作,以生成大气相关辅助信息。

4.根据权利要求3所述的系统,其中,来自基站接收器的大气相关辅助信息包括以下中的任一个:对流层延迟数据、电离层延迟数据以及用于载波相位模糊度解算或修复的模糊度解算辅助数据。

5.根据权利要求4所述的系统,其中,对流层延迟数据包括基站接收器或流动站接收器与相应卫星之间的卫星信号的各个载波相位测量值的天顶延迟或倾斜延迟。

6.根据权利要求4所述的系统,其中,电离层延迟数据包括各个测量值的天顶延迟或倾斜延迟。

7.根据权利要求1所述的系统,其中,在流动站接收器处基于从基站接收器接收的原始测量值、增强信息以及二维或三维坐标的已知位置生成与实时动态(RTK)处理关联的距离误差和对流层相关辅助信息。

8.根据权利要求1所述的系统,其中,测量模块被配置为通过应用基站接收器的距离误差和倾斜大气延迟以调节或校正流动站接收器的码相位测量值和载波相位测量值,来校正伪距或码相位测量值和载波相位测量值。

9.根据权利要求8所述的系统,其中,大气建模模块被配置为针对辅助信息中的各个码相位或载波相位测量值,从基站接收器的估计的倾斜延迟获得倾斜大气延迟。

10.根据权利要求8所述的系统,其中,大气建模模块被配置为通过将从辅助信息接收的基站天顶大气延迟与各个载波相位和码相位测量值的映射函数相乘来获得倾斜大气延迟。

11.根据权利要求1所述的系统,其中,所述双误差模型包括根据以下等式应用流动站接收器和流动站对流层天顶延迟的映射函数的对流层延迟估计:

12.根据权利要求1所述的系统,其中,所述双误差模型包括电离层延迟的前缀误差模型,所述模型被配置为取决于基站接收器与流动站接收器之间的距离或基线距离以及各个码相位或载波相位测量值的俯仰角。

13.根据权利要求1所述的系统,其中,所述自适应误差模型具有大气建模模块的系统或软件指令以逐历元预测各个测量的电离层活动水平。

14.根据权利要求13所述的系统,其中,预测电离层活动水平的系统根据以下等式基于各个卫星的时间差分无几何(TDGF):

15.根据权利要求13所述的系统,其中,预测电离层活动水平的系统或软件指令根据以下等式基于载波相位测量值上的平均时间差分无几何(TDGF):

16.根据权利要求13所述的系统,其中,预测电离层活动水平的系统或软件指令根据以下等式基于载波相位测量值上的加权平均时间差分无几何(TDGF):

17.根据权利要求13所述的系统,其中,TDGF的计算分别基于校正的测量值或基于基站测量值和流动站测量值。

18.根据权利要求13所述的系统,其中,用于预测电离层活动水平的值是通过将相应时间差分无几何(TDGF)转换为特定测量频率的值。

19.根据权利要求1所述的系统,其中,大气建模模块适于仅应用自适应误差模型分量,而非双误差模型的两个误差模型。

20.根据权利要求1所述的系统,其中,模糊度解算模块被配置为包括质量控制技术,以使一个或更多个载波信号或信道的载波相位模糊度的错误修复或解算最小化。

21.根据权利要求20所述的系统,其中,模糊度解算模块被配置为通过所述测量的时间差分无几何(TDGF)的值来对用于模糊度搜索和修复处理的模糊度候选的合格性进行资格认定或验证。

22.根据权利要求20所述的系统,其中,模糊度解算模块被配置为通过取决于各个测量值的截止角和俯仰角的基线长度来对用于模糊度搜索和修复处理的模糊度候选的合格性进行资格认定或验证。

23.根据权利要求20所述的系统,其中,模糊度解算模块被配置为通过时间差分无几何(TDGF)测试、增强基线测试或二者来对用于模糊度搜索和修复处理的模糊度候选的合格性进行资格认定或验证。

24.根据权利要求1所述的系统,其中,基站接收器被配置为经由无线通信信道将原始相位测量值、原始码测量值和已知位置坐标而非距离误差连同辅助信息一起发送到流动站接收器。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种由与处于已知位置的基站接收器进行无线通信的流动站接收器估计位置的系统,流动站接收器和基站接收器能够从gnss卫星接收多个全球导航卫星系统(gnss)信号,所述系统包括:

2.根据权利要求1所述的系统,其中,模糊度解算模块被配置为针对阈值数量的卫星信号、卫星信道或卫星迭代地解算载波相位模糊度,以提供可靠的位置估计。

3.根据权利要求1所述的系统,其中,基站接收器被配置为在借助于增强系统在精确点定位(ppp)模式或不借助增强系统在单点实时动态(rtk)定位模式下操作,以生成大气相关辅助信息。

4.根据权利要求3所述的系统,其中,来自基站接收器的大气相关辅助信息包括以下中的任一个:对流层延迟数据、电离层延迟数据以及用于载波相位模糊度解算或修复的模糊度解算辅助数据。

5.根据权利要求4所述的系统,其中,对流层延迟数据包括基站接收器或流动站接收器与相应卫星之间的卫星信号的各个载波相位测量值的天顶延迟或倾斜延迟。

6.根据权利要求4所述的系统,其中,电离层延迟数据包括各个测量值的天顶延迟或倾斜延迟。

7.根据权利要求1所述的系统,其中,在流动站接收器处基于从基站接收器接收的原始测量值、增强信息以及二维或三维坐标的已知位置生成与实时动态(rtk)处理关联的距离误差和对流层相关辅助信息。

8.根据权利要求1所述的系统,其中,测量模块被配置为通过应用基站接收器的距离误差和倾斜大气延迟以调节或校正流动站接收器的码相位测量值和载波相位测量值,来校正伪距或码相位测量值和载波相位测量值。

9.根据权利要求8所述的系统,其中,大气建模模块被配置为针对辅助信息中的各个码相位或载波相位测量值,从基站接收器的估计的倾斜延迟获得倾斜大气延迟。

10.根据权利要求8所述的系统,其中,大气建模模块被配置为通过将从辅助信息接收的基站天顶大气延迟与各个载波相位和码相位测量值的映射函数相乘来获得倾斜大气延迟。

11.根据权利要求1所述的系统,其中,所述双误差模型包括根据以下等式应用流动站接收器和流动站对流层天顶延迟的映射函数的对流层延迟估计:

12.根据权利要求1所述的系统,其中,所述双误差模型包括电离层延迟的前缀误差模型,所述模型被配置为取决于...

【专利技术属性】
技术研发人员:张煜烽戴礼文
申请(专利权)人:迪尔公司
类型:发明
国别省市:

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