[发明专利]高灵敏度环境下基于多普勒平滑伪距的卫星导航解算定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高灵敏度环境下基于多普勒平滑伪距的卫星导航解算定位方法。

背景技术

卫星导航定位技术在航天、航空、遥感、通信、测绘等领域已经得到了广泛的应用。随着不断增长的个人导航和定位服务的要求，GNSS已经从最初的定位功能扩展到了很多领域，例如授时、交通工具导航、电信、地球科学甚至生命安全。由于具有军民两用特性，GNSS是一个关系到国家安全与未来战争成败的战略性系统，世界各国都在竞相发展GNSS系统。

在一些环境下，卫星信号受到了严重的减弱。造成信号的衰弱有很多原因，自然或者人工的建筑物的阻碍，对流程、电离层的延迟，反射信号的干扰，信号自身的干扰，信号阻塞，天线造成的衰减以及处理机对信号造成的衰减等。此外，在传播过程中的反射、衍射，散射等原因造成的多径效应也会造成信号之间的互相干扰，给定位工作带来很大的麻烦，高灵敏度技术就是对这种信号环境下的定位解算技术的研究。美国的联邦通信委员会(FCC)提出的enhanced911(E-911)以及欧洲提出的E-112法令要求能够在紧急状态下追踪到用户的具体位置，以方便公共安全应答点派遣救援小组。这对在微弱信号环境下，如室内、山川或森林等复杂环境的GNSS导航定位提出了更高的要求。

伪距是GNSS领域一个非常重要的概念，是GNSS接收机实现定位的必要条件。它真实的反映了卫星与接收机之间的距离，但受卫星信号传播过程中的各种误差的影响，伪距的测量值存在着不可避免的误差。除了伪距之外，GNSS接收机从卫星信号中获得的另一个基本测量量是载波相位。载波相位测量值含有周整模糊度，但是它非常平滑，精度很高，在高精度定位中起着关键性的作用。通常情况下GNSS接收机采用利用精确、平滑的载波相位测量值来对粗糙的没有周整模糊度的伪距进行平滑的方法提高定位精度。然而在弱信号条件下，载波相位测量值存在较大的失真，此时，载波相位平滑伪距的方法无法得到高精度的定位结果。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种高灵敏度环境下基于多普勒平滑伪距的卫星导航解算定位方法。

高灵敏度环境下基于多普勒平滑伪距的卫星导航解算定位方法包括以下步骤：

1)中断到来时，接收机将复现的多普勒测量值以及伪距值通过网口发送至解算端。

2)解算端将接收机复现的数据进行存储更新，并判断当前伪距值的可用性。如果伪距值可用，设定该历元时刻为初始时刻，并设定平滑窗口宽度；

3)下一历元时刻到来时，利用该时刻的多普勒测量值计算伪距修正量，并对伪距测量值进行修正，用下式估测出初始时刻的伪距估测值

ρ^(t0)i=ρ(ti)+f(ΔfR,t0,ti)]]>

式中，t₀为初始时刻，t_i为当前时刻，Δf_R为接收机复现的多普勒测量值，ρ(t_i)表示t_i时刻伪距测量值，f(Δf_R，t₀，t_i)表示伪距修正值；

4)重复步骤3)，当伪距估测值个数达到平滑窗口宽度时，对伪距估测值在窗口宽度范围内取均值，用下式计算得到多普勒平滑的初始伪距均值