[发明专利]一种卫星导航接收机本地时修正方法及定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及全球导航卫星系统定位技术领域，具体涉及一种卫星导航接收机本地时修正方法及定位方法。

背景技术

GNSS(Global Navigation Satellite System,全球导航卫星系统)中，每颗GNSS卫星一般都装备着多台铷(Rb)原子钟和铯(Cs)原子钟，然后GNSS地面监控部分选择其中的一台原子钟作为该卫星上的时间、频率基准信号源。出于价格上的考虑，GNSS接收机一般采用便宜很多的石英晶体振荡器作为时间、频率来源，然而晶体振荡器没有铷、铯原子钟那样准确、稳定。经过长时间的积累，接收机本地时间会和GNSS的时间相差较多。

GNSS时间和接收机本地时间的偏差称为接收机钟差，接收机钟差δtu可表示为：

δtu=δtCoarse+δt··Δt+σ---(1)]]>

式中δt_Coarse为GNSS时间和接收机本地时间在初始时刻的初始偏差，为接收机钟漂，Δt为初始时刻和当前时刻的时间间隔，σ为噪声。

通常在求解接收机位置时可以引入接收机时钟钟差δt_u作为未知量，同时求解用户位置和接收机钟差，这样就可以让频率稳定性一般的晶体振荡器作为接收机的频率源和时间源。然而由于添加了位置参数接收机时钟钟差δt_u，至少需要四颗可见星才能定位。如果能尽力使接收机时钟和GNSS时钟同步，那么接收机最少需要三颗可见星就能实现三维定位。

目前的现有技术中未查到对接收机本地时进行修正的方法。同时，接收机定位与定时是紧密联系在一起的，接收机通常需要同时提供定位和授时的功能，接收机时钟的不同步会影响1PPS(Pulse Per Second)的精度，从而导致授时精度降低。

虽然接收机钟差不会影响到普通单点定位，但是接收机钟差会影响到接收机中一些增强算法和后续处理：如热启动时需要较精准的接收机时间；差分需要观测量提取时刻对齐等。

修正接收机本地时后，主要会影响到接收机中伪距、载波相位和平滑伪距观测量的连续性和正确性。GNSS接收机要实现定位必须测量从接收机到各可见星的精确距离。其中主要的测距观测量为伪距观测量和载波相位观测量。伪距是GNSS接收机对卫星信号的一个最基本的距离测量值，是信号接收时间与信号发射时间的差异再乘以光速。

原始伪距的计算公式为：

ρraw(s)=(tu-tSV(s))*vc---(2)]]>

式中t_u为接收机本地时，可有接收机上的时钟直接读出；为卫星信号发射时时，可由卫星信号中的z计数、帧计数、比特计数、码整数和码相位信息组合得到，s为卫星编号，v_c为光速。