[发明专利]基于模拟器的GNSS接收机动态性能指标的高精度测试方法

权利要求书

1.基于模拟器的GNSS接收机动态性能指标的高精度测试方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一：在静态测试场景下，建立用于观测伪距偏差的伪距偏差观测方程；

在测试场景下，建立用于伪距偏差测量的伪距偏差观测方程如下：

Δρ_i＝e_x·Δx+e_y·Δy+e_z·Δz+c·Δt_r (1)

其中

其中：Δx、Δy、Δz分别为接收机的位置坐标与卫星的位置在x、y、z方向的变化量，Δt_r为接收机与卫星时钟偏差的变化量；x_i、y_i、z_i分别为第i颗卫星在x、y、z方向的位置；x_u0、y_u0、z_u0分别为接收机在x、y、z方向的位置；

由上述伪距偏差观测方程(1)知，伪距的偏差主要与卫星和接收机的位置偏差和钟差有关；

步骤二：为达到静态场景下测试接收机的动态性能，由伪距偏差观测方程(1)知，卫星与接收机之间的伪距主要与接收机和卫星的位置有关，如果将接收机的速度量V作为一阶叠加量Δr直接添加到卫星的伪距偏差观测方程(1)中，将接收机的加速度量a作为二阶叠加量加入卫星的伪距率方程中，虽然接收机的速度为零，但依然能够测试出接收机的伪距变化率和伪距率的变化率；基于此概念，在步骤一建立的用于观测伪距偏差的伪距观测方程基础上，在所有卫星的伪距上叠加一个相同的一阶变化值时，将伪距偏差观测方程(1)展开变为矩阵形式，定义为伪距偏差观测扩展方程；在所有卫星的伪距上叠加一个相同的二阶变化值时，得到伪距率偏差观测扩展方程；

当在所有卫星的伪距上叠加一个一阶的变化值时，将公式(1)所示的伪距偏差观测方程展开变为为矩阵形式如下：

其中Δr为卫星伪距一阶叠加量；

同理，当在所有卫星的伪距上叠加一个二阶的变化值时，伪距率偏差观测方程展开变为为矩阵形式如下：

其中为卫星伪距二阶叠加量；

步骤三：基于步骤二得到的伪距偏差观测扩展方程和伪距率偏差观测扩展方程，对其进行变换得到伪距偏差观测合并方程和伪距率偏差观测方程；

由(2)式和(3)式知，由于加入了相同的伪距叠加量，即在公式(2)加入Δr₁…Δr_n，在公式(3)加入由于每颗卫星的Δt_r相同，而在每颗卫星上的叠加量也相同，于是将每颗卫星上的伪距和伪距率的叠加量合并到钟差上，得到伪距偏差观测合并方程和伪距率偏差观测合并方程；其中伪距偏差观测合并方程如下：

伪距率偏差观测合并方程如下：

通过公式(3)知，伪距与伪距变化率的偏置量能够叠加到钟差上，故伪距和伪距率的变化量被钟差吸收；因此，叠加量的加入并不会影响接收机的定位精度，只对接收机的钟差有影响；

步骤四：基于步骤三得到的伪距偏差合并观测方程和伪距率偏差合并观测方程，通过在测试过程中直接在每颗卫星上加入相同的伪距的一阶和二阶的变化量，使得每颗卫星的伪距和伪距率产生相同大小的变化，避免由于测试场景中接收机高速度场景下的不能定位的问题，消除由于测试场景中接收机高速度场景下卫星伪距变化不同导致测试误差大的影响。