[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

说明书

本发明公开一种基于星座间作差的组合精密单点定位方法及系统，方法包括：获取观测站上观测到不同星座的原始观测值及辅助参数；对原始观测值预处理；对预处理后的原始观测值进行无电离组合；对单个星座的无电离层组合观测进行星座间差分；基于星座间差分的观测模型确定误差观测方程；获取观测站概略位置和观测值噪声；基于卫星轨道参数和测站概略位置确定各颗卫星的高度角；基于各颗卫星的高度角和观测值噪声，确定每组系统间差分观测值的随机模型；确定权矩阵；基于误差观测方程和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实现单点定位。本发明中上述方法能够得到高精度的测站定位信息和系统间时差参数信息。

技术领域

本发明涉及精密单点定位领域，特别是涉及一种基于星座间作差的组合精密单点定位方法及系统。

背景技术

精密单点定位(PPP)只需要单台GNSS接收机，利用高精度的卫星轨道和钟差产品，即可以实现厘米级的定位精度。由于无需用户自己设置地面基准站、定位不受作用距离的限制、成本低和定位精度高等优点，PPP技术在大范围移动测量、低轨卫星定轨、精密授时、大气科学、地球动力学等诸多方面具有独特的应用价值。当前，常用的精密单点定位模型有三类，无电离层组合模型、非差非组合模型和Uofc模型，其多系统组合精密单点定位技术因有更多的卫星观测值和更好的卫星几何强度，其定位性能优于单系统成为当前研究与应用的热点。当前的组合PPP模型均是基于单系统PPP模型进行的简单数据叠加组合，没有较好的考虑多系统公用的接收机钟差参数。如何利用系统间公用的接收机钟差参数信息实现组合PPP性能提升具有重要价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于星座间作差的组合精密单点定位方法，得到高精度的测站定位信息和系统间时差参数信息。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于星座间作差的组合精密单点定位方法，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；

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。

可选的，所述星座间差分的观测模型具体表示如下：