一种卫星定位伪距差分方法技术

本发明专利技术提供一种卫星定位伪距差分方法。所述方法，包括：利用基准站网的观测数据获取各基准站非差伪距观测值的误差改正数；对基准站处各卫星非差伪距观测值的误差改正数进行处理，计算得到流动站处各卫星的非差伪距观测值的误差改正数，其中流动站处各卫星的非差伪距观测值的误差改正数包含了伪距观测值的各种误差影响；采用流动站处各卫星的非差伪距观测值的误差改正数，发起流动站的伪距定位的流程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机应用领域，尤其涉及。
技术介绍
在卫星定位中，利用伪距观测值进行单点定位，实时定位精度一般为几米。如果利用伪距差分技术，可得到分米级的实时定位技术。而传统的单站伪距差分的作用距离短，定位精度随着距离的增加而快速降低，基于多个基准站网络的伪距差分技术的作用距离和定位精度都优于传统的单站伪距差分。目前的网络伪距差分方法是采用双差模式进行卫星钟差、接收机钟差等误差的消除，以及对流层延迟、电离层延迟、卫星轨道等误差的改正。由于需要进行双差组合，所以必须从基准站网中选择一个基准站作为主参考站进行差分观测值的组成；如果流动站在基准站网中不断的移动，有时还需要重新选择主参考站。另外，若整个基准站网按照双差模式进行双差伪距观测值的误差改正，各子网的双差改正数间相互独立，因此，不同子网的改正数存在不一致性。如果基准站网提供非差伪距观测值的误差改正数，流动站将使用非差伪距误差改正数进行定位，则不需要采用双差模式进行误差改正；不需要选择主参考站进行双差组合， 所有基准站都一样，没有主辅之分；流动站在基准站网内移动时，不用考虑变换主参考站的问题；一颗卫星的改正数即可包含所有的观测误差影响；各基准站的改正数是独立的，可以很方便地通过网络播发和接收；并且不会降低伪距差分定位的覆盖范围和定位精度。本专利技术利用基准网向用户提供非差伪距观测值的误差改正数，用户可利用这些非差误差改正数进行伪距定位。这种定位方法同载波相位差分定位相比，虽然属于一种精度稍低的定位方式，但该方法作业成本低，算法及应用简单，不需要进行基准站网的模糊度解算和流动站模糊度解算，各基准站可直接提供在地球参考框架坐标系下的伪距误差改正数。基准站网内部及网外一定范围内的用户，通过本专利技术的伪距误差改正数和自身的单历元观测数据就可获得分米级精度的实时定位结果。
技术实现思路
本专利技术提供，要解决的技术问题是如何显著提高用户实时伪距差分的定位精度。为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案，包括利用基准站网的观测数据获取各基准站非差伪距观测值的误差改正数；对基准站处各卫星非差伪距观测值的误差改正数进行处理，计算得到流动站处各卫星的非差伪距观测值的误差改正数，其中流动站处各卫星的非差伪距观测值的误差改正数包含了伪距观测值的各种误差影响；采用流动站处各卫星的非差伪距观测值的误差改正数，发起流动站的伪距定位的流程。优选的，所述方法还具有如下特点基准站处各卫星的非差伪距观测值的误差改正数CoC的表达式如下CoC =p-Pm其中，下标i表示信号频率，用于区分不同的频率；下标m表示基准站的编号，用于区分不同的基准站；上标n表示卫星编号，用于区分不同的卫星#表示非差卫星伪距观测值，单位为米；P表示测站与卫星之间的几何距离，单位为米。优选的，所述方法还具有如下特点流动站处各卫星的非差伪距观测值的误差改正数是所选用基准站相对应该卫星的非差伪距观测值的改正数与各自的拟合系数相乘后得到的数值的总和，其中全部拟合系数的总和为I。优选的，所述方法还具有如下特点发起流动站的伪距定位的流程，包括采用流动站处各卫星的非差伪距观测值的误差改正数对流动站处各卫星的非差伪距观测方程进行非差误差修正，得到修正后的非差伪距观测方程，其中所述修正后的非差伪距观测方程的表达式如下Hnv-5K + C-Tr'u = P1^+ Cori^j -pnuo -￡'v其中，H为流动站上卫星的方向余弦矩阵；SX为用户坐标初值的改正数向量； Tr' u表示非差修正后的流动站接收机钟差及接收机硬件延迟误差^表示用户到相应卫星的距离初值表示非差修正后的在第i个信号频率上的非差伪距观测噪声误差；在得到修正后的非差伪距观测方程的表达式后，通过观测至少四个卫星，得到四个修正后的非差伪距观测方程，对得到的非差伪距观测方程进行计算，得到流动站的坐标改正数和修正后的用户接收机钟差。优选的，所述方法还具有如下特点发起流动站的伪距定位的流程，还包括采用流动站处各卫星的非差伪距观测值的误差改正数对流动站处各卫星的非差伪距观测方程进行非差误差修正，得到修正后的非差伪距观测方程，其中所述修正后的非差伪距观测方程的表达式如下H^-SK + C-Tr'^PZ+ Cor^ - pnuo - ￡'v其中，H为流动站上卫星的方向余弦矩阵；SX为用户坐标初值的改正数向量； Tr' u表示非差修正后的流动站接收机钟差及接收机硬件延迟误差^表示用户到相应卫星的距离初值表示非差修正后的在第i个信号频率上的非差伪距观测噪声误差；采用流动站处第一卫星p和第二卫星q的非差伪距观测方程的表达式，得到流动站的单差伪距观测方程，其中所述流动站的单差伪距观测方程表达式如下 汲= PZq+ Cori^ -PZ -其中，在得到流动站的单差伪距观测方程表达式后，通过观测至少四个卫星，建立每个卫星的单差伪距观测方程，对得到的单差伪距观测方程进行计算，得到流动站的坐标改正数。与传统的伪距单点定位方法相比，本专利技术使用基准站网向用户提供非差伪距观测值的误差改正数，使用户定位不受卫星钟差及硬件延迟、接收机钟差及硬件延迟、对流层延迟，电离层延迟和卫星轨道误差的影响，使得伪距定位更加精确。而与目前的双差模式的网络差分方法相比，本专利技术的作业方式更加灵活，不需要选择主参考站，基准站的改正信息播发更方便，适用于不同的用户定位模式。附图说明图I为本专利技术提供的非差伪距误差改正示意图；图2为本专利技术提供的卫星定位伪距差分方法流程图；图3为本专利技术所使用的省级基准站网的不意图；图4为图3所示基准站网24小时伪距差分定位的南北分量定位真误差图；图5为图3所示基准站网24小时伪距差分定位的东西分量定位真误差图；图6为图3所示基准站网24小时伪距差分定位的垂直分量定位真误差图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步的详细描述。图I为非差伪距误差改正示意图。如图I所示，其中测站A、B、C.......为基准站网，测站U为流动站。卫星发射信号经过不同的传播路径，将观测信号传播到各测站，在此过程中除了卫星和接收机硬件的误差影响之外，主要受到传播路径上对流层、电离层延迟以及卫星轨道等定位误差的影响，而这些主要定位误差是具有时空相关性的，因此可以利用基准站网的观测数据来消除/削弱用户处的相关定位误差。由于基准站的坐标都是精确已知的，所以可计算出它们各自的非差伪距观测误差大小，进而根据各测站间的位置关系确定流动站非差伪距观测值误差的计算系数，然后计算出流动站的非差伪距观测值误差的大小，用来消除/削弱流动站非差伪距观测值误差的影响。相对于目前的双差误差改正模型，本专利技术的非差模式是以单颗卫星为对象，进行流动站伪距观测误差的拟合与修正，无需双差组合，能够更好地对观测误差进行模型化，具有应用灵活、便于误差分析、更符合客观实际等优点。图2为本专利技术提供的卫星定位伪距差分方法流程示意图。图2所示方法实施例， 包括步骤101、获取基准站各卫星的非差伪距观测方程的表达式，如表达式I所示P:=P:+I:m+T: + C.(Trm-Tsn) + em( I )其中，下标i表示信号频率，用于区分不同的频率；下标m表示基准站的编号，用于区分不同的基准站，一般情况下选用离流动站较近的三个基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：祝会忠，高星伟，秘金钟，程鹏飞，徐彦田，
申请(专利权)人：中国测绘科学研究院，
类型：发明
国别省市：