[发明专利]基于卫星观测量的定位方法和定位系统

说明书

本发明公开了一种基于卫星观测量的定位方法和定位系统。该方法包括以下步骤：得到多个卫星的观测量的观测量获取步骤；通过RAIM进行多个卫星的观测量中的异常观测量的剔除的RAIM剔除步骤；对通过多径检测进行无法被剔除的多径干扰信号进行判定的多径检测步骤；以及根据经过了RAIM剔除步骤和多径检测步骤之后的卫星的观测量进行定位的定位步骤。通过接收机完好性检测技术，对异常星历数据进行检测并且排除，通过信号处理技术检测出多径干扰信号，从而检测伪距修正量中的异常分量，提高了定位的精确度，也提升了效率。

技术领域

本发明涉及卫星定位领域，特别涉及一种基于卫星观测量的定位方法和定位系统。

背景技术

GNSS(全球卫星定位系统)接收机通过接收四颗卫星信号，解算得到接收机的三维位置以及接收机的时钟误差。由于接收机时钟的不准，实际测量的是接收机到卫星的伪距信息。测量的伪距可以用表达式(1)来表示，伪距信息主要包括用户到卫星的真实距离，接收机钟差，卫星钟差，电离层延迟，对流层延迟，多径误差，白噪声等。伪距中夹杂的电离层延迟误差，对流层误差，多径误差等严重的影响接收机的定位精度。

ρ＝r+c*(δt_u-δt_s)+I+T+ε

(1)

局域差分系统的出现为亚米级定位提供了可能性。从伪距的组成可以知道，电离层误差，对流层误差，卫星星历误差以及卫星钟差误差对于距离不是很远的接收机而言，误差量是相似的。表示式(2)给出了基准站计算伪距差分校正量的计算方法。

式(2)中，

真实的基站-卫星距离。由已知的基站位置以及卫星位置计算得到；

基站测量得到的卫星i的伪距观测量；

卫星钟差修正量，可以根据钟差参数计算得到；

基站接收机的本地时钟误差。可以通过最小二乘，卡尔曼滤波等解算方法得到。

计算的到伪距修正量通过无线网络广播。用户终端接收并用对应卫星的伪距修正量修正伪距，从而提高定位的精度。

终端用户接收机接收到伪距修正量后，进行伪距的修正。表达式(3)诠释了伪距修正的方法。修正后的伪距用来定位解决，伪距中的电离层误差，对流层误差，星历误差差分时都得到了修正，进而提高了定位解算的精度。根据随机信号理论，差分后的伪距信息中白噪声能量是增加的，也就是说白噪声引起的位置误差会变大。

表达式(3)可用的前提是伪距修正量不存在异常情况，能够正确的反应卫星星历误差，电离层误差以及对流层误差。如果存在大的偏差，就不能用来修正用接收的伪距信息。

基于以上分析，差分基准站输出的伪距修正量需要有较高的准确度。为了能够提供较高可靠性的服务，广播数据的异常处理以及健康状况监控显得越来越重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于卫星观测量的定位方法和定位系统，通过接收机完好性检测技术，对异常星历数据进行检测并且排除，通过信号处理技术检测出多径干扰信号，从而检测伪距修正量中的异常分量，提高了定位的精确度，也提升了效率。

为解决上述技术问题，本发明的第一实施方式公开了一种基于卫星观测量的定位方法，通过RAIM(接收机自主完好性检测)的方式，对异常星历数据进行检测并且排除，该方法包括以下步骤：

得到多个卫星的观测量的观测量获取步骤；

通过RAIM进行多个卫星的观测量中的异常观测量的剔除的RAIM剔除步骤；

对通过多径检测进行无法被剔除的多径干扰信号进行判定的多径检测步骤；以及