[发明专利]一种适用于长基线的差分定位模型

说明书

本发明公开一种适用于长基线的差分定位模型，该模型包括以下步骤：S1、构建几何观测模型；S2、在构建的几何模型内根据单差原理，通过几何推导，得到共视卫星的站星距单差量与基线向量的几何投影关系；S3、根据所述共视卫星的站星距单差量与基线向量的投影关系获得两个共视卫星的站星距双差量与基线向量的投影关系；S4、根据站星距双差量与基线向量的投影关系得到双差伪距观测量与双差载波相位观测量最终表达模型，模型中还原了两测站与共视卫星之间真实的几何构型，推演出精确的基线投影关系，从差分原理角度对差分定位技术算法模型进行改进；该模型将有利于提升长基线下的差分定位精度，对扩展差分定位技术的基线作用距离具有重要意义。

技术领域

本发明涉及卫星导航领域。更具体地，涉及一种适用于长基线的差分定位模型。

背景技术

差分定位技术是一种基于GNSS的高精度相对定位技术，主要依据各项GNSS观测误差的时空相关性，对基准站与移动站接收机的GNSS观测量进行差分处理，从而达到降低甚至消除多种观测误差、提高定位精度的目的，其中，两测站观测量的空间相关性制约着该技术作用的基线距离，该相关性主要由差分模型构建原理和大气延迟的物理特性共同造成，通常，在长基线差分定位技术研究中，主要以针对长基线下大气延迟误差的处理办法为主，关于差分定位原理模型的改进尚处于空白。

差分定位原理模型的构建思想为将短基线下同一卫星信号对两测站的传播路径看作几何平行，通过差分处理，在消除大部分信号误差的同时，巧妙地推演出基线向量和站星距差分量的投影关系，以实现短基线下测站间高精度的相对定位。然而随着基线距离的增长，两测站看向同一颗卫星的视向矢量的夹角越来越大，继续将其看作平行关系将引入几何误差，此时传统差分技术模型在长基线下的模型误差将对定位精度造成重要影响。

因此，研究一种适用于长基线的差分定位模型将有利于提升差分定位技术在长基线下的定位精度，对扩展差分定位技术的基线作用距离具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是解决由差分模型几何误差引发的长基线差分定位成功率下降、差分定位精度降低的问题。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明提供一种适用于长基线的差分定位模型，该模型包括以下步骤：

S1、构建几何观测模型：利用上位机将共视卫星i、基准站r、移动站u以及共视卫星i垂直于所述基准站r和移动站u所在平面的点o四点连线构建为几何三角椎体urio；

利用上位机将共视卫星j、基准站r、移动站u以及共视卫星j垂直于所述基准站r和移动站u所在平面的点o'四点连线构建为几何三角椎体urio'；

S2、在所述三角椎体urio内根据单差原理，通过几何推导，得到所述卫星i的站星距单差量与基线向量的几何投影关系；

S3、根据所述共视卫星i的站星距单差量与基线向量的投影关系获得共视卫星i与共视卫星j的站星距双差量与基线向量的投影关系；

S4、根据站星距双差量与基线向量的投影关系得到双差伪距观测量与双差载波相位观测量最终表达模型。

可选地，在所述三角椎体urio中定义所述S1中共视卫星i对于移动站u的视向矢量为共视卫星i对于基准站r的视向矢量为移动站u对于基准站r的视向矢量记作基线

可选地，所述共视卫星i的单差量为：在三角椎体urio内的iu边上选取截点p，使得ip＝ir，则up长度记为单差量

可选地，在所述三角椎体urio内，以r为顶点，向ui边作垂线，垂点为A，记为垂线rA，则其中||·||表示二范数。

可选地，所述标量在所述三角椎体urio内存在以下关系模型：