[发明专利]一种基于低轨星座导航增强系统的PPP-RTK定位方法

说明书

本发明提供一种基于低轨星座导航增强系统的PPP‑RTK定位方法，该方法包含：接收多系统导航卫星和低轨星座播发的直发信号，产生原始观测数据；接收低轨星座播发的导航卫星增强信息、以及低轨卫星精密轨道和精密钟差；利用导航卫星增强信息、低轨卫星精密轨道和精密钟差，及原始观测数据进行精密单点定位；或在接收到地基增强综合误差改正信息时，综合利用导航卫星增强信息、低轨卫星精密轨道和精密钟差、原始观测数据和地基增强综合误差改正信息进行地基增强精密单点定位。本发明可在全球获得近实时的精密定位、测速和授时结果，可在地基增强区域获得实时的厘米级定位、测速和授时结果，并可在地基增强区域和非地基增强的全球区域之间进行无缝切换。

技术领域

本发明涉及卫星导航技术，尤其涉及一种卫星导航精密定位、测速和授时方法。

背景技术

导航卫星精密单点定位(PPP)的初始化和中断后重新初始化需要较长时间(30分钟以上)是限制该项技术在快速和实时动态高精度领域应用的主要因素。为了缩短初始化时间和提高定位精度，近年来提出并发展了整数模糊度固定技术，通过全球监测网实时解算和发布卫星相位小数偏差改正数，用户通过应用偏差改正数恢复非差模糊度的整数特性，进而利用现有成熟技术进行整周模糊度固定。已有研究表明，整数模糊度固定解技术可使PPP的初始化时间缩短至20分钟左右。

为了降低大气延迟误差对初始化的影响，也有学者提出顾及大气延迟约束的PPP定位方法，将利用电离层模型生成的延迟量作为观测约束信息改善解算性能，初始化时间可进一步缩短至15分钟，但依然难以满足高精度实时定位要求。为了减少收敛时间，当前主要采用地基增强系统播发非差综合改正信息的方式改正流动站处相应误差，从而达到模糊度参数与位置参数的快速分离，可在几个历元内固定模糊度参数，但是对地基监测网络布站密度要求较高，往往适用于低动态用户。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种基于低轨星座导航增强系统的PPP-RTK定位方法，利用低轨卫星快速移动特性播发导航信号，同时利用多系统增加导航卫星观测数量，综合改善用户观测空间几何构型，在有地基增强监测网络地区，进一步利用区域综合误差信息改正用户观测误差，大大降低用户精密定位初始化时间，并且通过统一模型实现基于低轨星座导航增强系统的PPP和RTK服务的无缝切换。

本发明提供的一种基于低轨星座导航增强系统的PPP-RTK定位方法，具体包括：

S11、接收多系统导航卫星和低轨星座播发的直发信号，产生原始观测数据；

S12、接收低轨星座播发的导航卫星增强信息、以及低轨卫星精密轨道和精密钟差；

S13、利用导航卫星增强信息、低轨卫星精密轨道和精密钟差，及原始观测数据进行精密单点定位；或

S13’、在接收到地基增强综合误差改正信息时，综合利用导航卫星增强信息、低轨卫星精密轨道和精密钟差、原始观测数据和地基增强综合误差改正信息进行地基增强精密单点定位。

可选地，导航卫星包含美国GPS、中国北斗、欧盟伽利略、俄罗斯GLONASS卫星导航系统的至少一种。

可选地，导航卫星增强信息导航卫星增强信息包含下列至少其一：导航卫星精密轨道和钟差、导航卫星相位小数偏差改正数、低轨卫星相位小数偏差改正数、电离层模型参数信息。

可选地，原始观测数据包含下列至少其一：导航卫星和低轨卫星伪距观测数据、导航卫星和低轨卫星载波相位观测数据、导航卫星和低轨卫星多普勒观测数据。

可选地，精密单点定位的处理模式包含下列至少其一：低轨卫星增强的模糊度浮点解模式、低轨卫星增强的模糊度固定解模式。

可选地，地基增强综合误差改正信息包含下列至少其一：非差伪距观测综合误差、非差载波相位观测综合误差。