[发明专利]一种基于星座间作差的组合精密单点定位方法及系统

权利要求书

1.一种基于星座间作差的组合精密单点定位方法，其特征在于，所述定位方法包括：

获取观测站上观测到的不同星座的原始观测值以及辅助参数；所述原始观测值包括：伪距和载波相位观测值；所述辅助参数包括：卫星轨道参数、卫星钟差、地球自转参数以及接收机天线参数；

基于所述辅助参数对所述原始观测值进行数据完整性检查、相位观测值周跳探测以及粗差剔除，得到预处理后的原始观测值；

对所述预处理后的原始观测值进行无电离组合，形成单个星座的无电离层组合观测；

对所述单个星座的无电离层组合观测进行星座间差分，得到星座间差分的观测模型；

基于所述星座间差分的观测模型确定对应的误差观测方程；

获取观测站概略位置和观测值噪声；

基于所述卫星轨道参数和所述观测站概略位置确定各颗卫星的高度角；

基于所述各颗卫星的高度角和所述观测值噪声，确定每组系统间差分观测值的随机模型；

所述随机模型具体表示如下：

其中，a_A、a_B为观测值噪声大小，E_A,E_B为卫星高度大小，角标_p代表伪距观测，代表相位观测；

基于所述随机模型确定权矩阵；

基于所述误差观测方程和所述权矩阵采用最小二乘法对位置参数、星座间差分模糊度参数以及对流层参数进行估计；

基于所述估计后的位置参数、星座间差分模糊度参数以及对流层参数，实现单点定位。

2.根据权利要求1所述的基于星座间作差的组合精密单点定位方法，其特征在于，所述星座间差分的观测模型具体表示如下：

其中，P为无电离层组合的伪距、φ为无电离层组合的相位观测值，角标i和角标j代表卫星号，ρ表示卫星和接收机天线间的站星几何距离，A和B代表不同的GNSS系统，代表GNSS系统A和GNSS系统B之间的时差参数信息，T为对流层延迟，M为对流层映射系数，λ为波长，N为组合模糊度参数，ε_P为伪距的观测噪音、为相位的观测噪音，other表示包含相对论、潮汐、天线相位中心、对流层和地球自转误差的总和。

3.根据权利要求1所述的基于星座间作差的组合精密单点定位方法，其特征在于，所述误差观测方程具体表示如下：

V＝EX-L，其中，V为残差矢量，E为未知参数的系数矩阵、X为未知参数矢量，L为常数项矢量；

a_x,a_y,a_z为观测站和接收机方向的单位矢量，l为观测值扣除误差后的最小常数项，角标i和角标j代表卫星号，M为对流层映射系数，λ为波长，N为组合模糊度参数，A和B代表不同的GNSS系统、P为无电离组合的伪距，T为对流层延迟。

4.根据权利要求1所述的基于星座间作差的组合精密单点定位方法，其特征在于，所述权矩阵具体表示如下：

Q＝D^-1，D表示随机模型。

5.根据权利要求1所述的基于星座间作差的组合精密单点定位方法，其特征在于，所述基于所述误差模型和所述权矩阵采用最小二乘法对所述观测模型中的参数进行估计，实现单点定位具体采用如下表达式：

X＝(T(E)QE)^-1*(T(E)QL)，其中，Q为权矩阵，T为矩阵转置符号，X为未知参数，E为未知参数的系数矩阵，L为常数项矢量。

6.根据权利要求1所述的基于星座间作差的组合精密单点定位方法，其特征在于，所述定位方法在所述基于所述误差观测方程和所述权矩阵采用最小二乘法对位置参数、星座间差分模糊度参数以及对流层参数进行估计之后还包括：

对所述观测模型中的相对论、潮汐、天线相位中心、对流层和地球自转误差进行修正。