[发明专利]一种基于PPP算法的高精度定位方法和系统

说明书

本发明公开了一种基于PPP算法的高精度定位方法和系统，涉及GNSS高精度定位应用领域，能够不依赖于地面地位基站，仅依靠移动终端，利用双频GNSS载波相位和伪距观测值，并结合GNSS精密轨道和钟差实现厘米级高精度定位。本发明的系统包括：GNSS双频信号接收模块、无线广域网络模块、低轨导航增强卫星信号接收模块、微处理器。定位方法采用GNSS双频观测数据和GNSS精密改正数得到原始伪距和载波相位观测数据，在利用LAMBDA算法固定整周模糊度，最终采用拓展卡尔曼滤波方程对去电离层组合观测线性方程递推，收敛后得到位置信息。本发明具有使用方便、可靠性高、成本低等优势。

技术领域

本发明涉及GNSS高精度定位应用领域，尤其涉及一种基于PPP 算法的高精度定位方法和系统。

背景技术

随着传统汽车产业的不断发展，用户在驾车中对于导航的需求日益凸显，因此高精度导航成为了车辆必备功能之一，其中高精度定位将是该功能的重要基础条件。此外，在未来无人驾驶领域中，高精度定位也不可或缺。

然而，传统的GNSS系统定位精度一般在5米至10米，基本定位原理是依靠太空中四颗卫星到接收机的距离，用几何方法解算出接收机所在的三维空间位置和当前时间，这种精度的定位显然无法满足车载的高精度导航需求。目前虽然可以通过RTK技术将定位精度提高到分米级甚至厘米级，但该方法严重受限于接收机与地面基站的距离远近的限制。在我国经济较为发达的东部地区，可以大量建设基站以提高 RTK定位精度，但在人口较为稀疏的西北地区，建设基站的成本与收益会严重失衡，因此大面积推广使用RTK技术在商业上不具有竞争力。

因此，现有技术中缺乏一种定位算法,能够摆脱接收机与地面基站的距离限制,实现高精度的定位。

发明内容

本发明提供一种基于PPP算法的高精度定位方法和系统，能够不依赖于地面地位基站，仅依靠移动终端，利用双频GNSS载波相位和伪距观测值，并结合GNSS精密轨道和钟差实现厘米级高精度定位。

一种基于PPP算法的高精度定位方法，包括：

采集GNSS原始观测数据，GNSS原始观测数据包括伪距、双频非差载波相位；

采集GNSS精密改正数，GNSS精密改正数包括精密轨道改正数和精密钟差；

根据接收到的GNSS原始观测数据，建立伪距和载波相位观测方程；

利用双频观测值对伪距和载波相位观测方程进行去电离层组合，得到去电离层组合观测方程；

对GNSS原始观测数据进行线性组合,得到原始观测数据线性方程；

对去电离层组合观测方程进行线性化展开，得到去电离层组合观测线性方程；

根据原始伪距和载波相位观测数据，利用LAMBDA算法固定整周模糊度；

采用拓展卡尔曼滤波方程对去电离层组合观测线性方程递推，收敛后得到位置信息。

进一步的，伪距和载波相位观测方程为：