[发明专利]基于多个地面基站高精度确定载体加速度的方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及到航空重力测量领域，特指一种基于多个地面基站高精度确定载体加速度的方法。

背景技术

航空重力测量是目前获取近地信息的重要手段之一，确定航空载体自身的加速度等状态参数是实现航空重力测量数据处理的前提和关键。现有技术中，普遍利用卫星导航系统的高精度定位能力进行实现。但由于卫星导航信号容易受到电离层延迟误差、对流层延迟误差、卫星轨道误差等误差源的影响，因此其测量精度受到诸多限制。

为提高测量精度，一般利用误差源的时空相关特性，通过在测区已知点上布设的基准站对测量载体观测值进行差分改正，减弱相关性误差源的影响。但随着差分距离增大，改正效果将被削弱，单基准站的作用距离也十分有限；而在航空重力测量中，测区边长较长，达到数百公里，如果采用单基准站模式，必须要建设大量的基站以满足高精度测量的要求，这就造成建设成本高，系统稳定性弱，实际使用中存在局限性。

卫星导航系统用于高精度测量领域一般采用载波相位观测值，由于该观测值存在整周模糊度，因此需要首先进行整周模糊度的正确解算。当基准站和飞机载体所构成基线的误差较大时，整周模糊度正确解算的可靠性将难以得到保证，这也是单基准站局域差分系统在航空重力测量中应用存在局限性的一个原因。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种原理简单、操作简便、易推广、能够提高测量精确性的基于多个地面基站高精度确定载体加速度的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于多个地面基站高精度确定载体加速度的方法，在对测区实施航空重力测量时，多个地面基准站和飞机载体同步接收卫星导航系统观测信息；根据位于已知点提取的卫星导航源误差插值计算出飞行载体的卫星导航源误差，并据此修正其卫星导航系统的观测信息；根据修正后的卫星导航系统观测信息计算得到载体加速度。

作为本发明的进一步改进：首先进行位置解算，然后再通过两次差分运算得到载体加速度。

作为本发明的进一步改进：首先先对相位观测值进行差分运算以获得相位加速度，再进行载体加速度的解算。

作为本发明的进一步改进：所述修正其卫星导航系统观测信息的具体步骤为：

（1）、数据融合；测区内的地面基准站在测量时段内与飞机载体同步观测导航卫星，记录各项观测数据；

（2）、基站整周模糊度固定及验证；

首先选定位于测区中心位置的某一基准站为“中心站”，由于其余基准站与中心站之间形成基线精确已知，因此这些基线被称为“已知基线”，而航空载体与中心站之间形成的基线被称为“未知基线”；

解算已知基线的整周模糊度，根据载波相位双差观测方程：

λ△▽Φ=△▽R+λ△▽N+M_trop-M_iono+b   （1）

式（1）中，△▽为双差运算符；λ为载波波长，单位为m；Φ为载波相位观测值，单位为周；△▽N为待解算的整周模糊度周数；M_trop、M_iono分别采用经验模型计算的对流层延迟误差和电离层误差改正，单位为m；b为基线测量误差，单位为m；R为导航卫星和接收机之间的几何距离，单位为m，且有：

R=||R→s-R→u||2---(2)]]>

式（2）中，和分别为导航卫星和接收机的位置矢量，一般在地心地固坐标系中表示；||·||₂为2-范数；

当导航卫星有较长的观测弧段时，采用双频伪距P1、P2码和相位观测值线性组合求解宽巷模糊度：