[发明专利]一种长距离下基于北斗三频信号的实时分米级定位方法

权利要求书

1.一种长距离下基于北斗三频信号的实时分米级定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，利用北斗导航卫星系统中三频观测数据，根据电离层误差、伪距及组合载波观测噪声影响最小为原则，选择超宽巷模糊度解算最优的组合观测量，并基于四舍五入取整法单历元固定超宽巷模糊度；

步骤2，根据固定的整周模糊度估计电离层误差初值，并通过Hatch滤波优化电离层误差；

步骤3，基于电离层误差、组合载波观测噪声综合影响最小为条件，构建定位估计误差最小的最优宽巷组合观测量，并对该观测量进行电离层误差修正，实现长距离实时分米级定位；

所述步骤3中，基于电离层误差、组合载波观测噪声综合影响最小为条件，构建定位估计误差最小的最优宽巷组合观测量的具体方法是：

根据下式估计定位总误差σ_sum：

式中，为电离层误差经Hatch滤波后的残余误差；为载波双差观测噪声误差；α_I(i，j，k)为电离层误差影响系数，β_ε(i，j，k)为观测噪声影响系数，为卫星间、接收机间差分算子；i、j、k为任意整数；

以满足i+j+k＝0及作为定位最优组合观测量为选择条件，采用遍历寻优方法，最终优选出定位估计误差最小的最优宽巷组合观测量；

设优选出定位估计误差最小的最优宽巷组合观测量Φ(-14，10，4)，即，i＝-14，j＝10，k＝4，该观测量对应的相对定位基本方程表示为：

式中，λ_(i，j，k)为组合观测量波长；为双差载波相位组合观测量；为组合载波观测噪声；B＝[Δl Δm Δn ΔMF(E_A)-ΔMF(E_B)]，Δ为卫星间求差，l，m，n分别为各方向线性化系数，E_A、E_B分别为A、B站点对应的卫星高度角；MF(·)为映射函数；为接收机与卫星近似几何距离，为观测量Φ(-14，10，4)对应模糊度；电离层误差采用Hatch滤波平滑值待估计参数X中包含待求位置参数，根据最小二乘方法解方程，即实现实时分米级定位。

2.如权利要求1所述的长距离下基于北斗三频信号的实时分米级定位方法，其特征在于：所述步骤1中，根据下式：

以电离层误差伪距噪声及组合载波观测噪声之和总误差最小为原则，构造两个超宽巷组合观测量：①i＝0，j＝-1，k＝1，对应观测量Φ(0，-1，1)，波长为4.48m；②i＝1，j＝4，k＝-5，对应观测量Φ(1，4，-5)，波长为6.37m；

其中，为卫星间、接收机间差分算子；i、j、k为任意整数，为组合观测量模糊度，λ_(i，j，k)为组合观测量波长；为双差载波相位组合观测量，为双差伪距观测量；α_I(i，j，k)为电离层误差影响系数。

3.如权利要求2所述的长距离下基于北斗三频信号的实时分米级定位方法，其特征在于：电离层误差影响系数α_I(i，j，k)的计算公式是：

其中，f₁、f₂、f₃分别为北斗三个载波频率。

4.如权利要求2所述的长距离下基于北斗三频信号的实时分米级定位方法，其特征在于：所述步骤1中，基于四舍五入取整法单历元固定超宽巷模糊度的方法是：

其中，[]代表四舍五入算子，λ_(0-1，1)、λ_(1，4，-5)分别为对应观测量Φ(0，-1，1)、Φ(1，4，-5)的波长，分别为对应观测量Φ(0，-1，1)、Φ(1，4，-5)的双差载波相位组合观测量，为双差伪距观测量。