[发明专利]基于动态长基线差分模拟器的差分接收机测试评测方法

说明书

本发明提供了一种基于动态长基线差分模拟器的差分接收机测试评测方法，该方法包括：设置差分基准站模拟器和差分移动站模拟器的参数；将差分基准站模拟器连接至差分基准站接收机，将差分移动站模拟器连接至差分移动站接收机；在差分移动站模拟器中设置具有等基线长度的圆形轨迹场景；获取基线长度上的精度指标；进行差分模拟测试；获取各个测试点的基线长度测试值；根据各个测试点的基线长度测试值和设定的基线长度进行对比统计以获取基线长度误差；根据基线长度误差和基线长度上的精度指标对差分接收机的动态长基线性能进行评测。应用本发明的技术方案，能够解决现有技术中差分接收机动态性能的评测方法测试精度、评测效率和可靠性低的技术问题。

技术领域

本发明涉及高精度载波相位差分测试技术领域，尤其涉及一种基于动态长基线差分模拟器的差分接收机测试评测方法。

背景技术

载波相位差分(RTK)定位是采用载波相位观测量进行定位的方法，有别于单点伪距定位，载波相位观测量的精度比伪距测量精度高，并在差分中消去卫星钟差、接收机钟差参数，并削弱电离层、对流层延迟误差及卫星星历误差，其定位精度可以达到毫米级和厘米级，因此载波相位差分定位精度要高于以伪距观测量进行的单点定位精度两个量级以上。

对于载波相位差分定位产品，对其性能指标的考核，除了实际环境下的测试外，还包括对其长基线和动态指性能的测试，这需要借助差分模拟器进行专有的测试。现实中，很难找到达到几十公里以上、不受遮挡和干扰，且满足差分测试的理想环境；同时还要测试一定速度、加速度和加加速度的动态性能，跑车测试过程中的动态性影响因素众多，不易控制；实际机载测试时，资金的耗费巨大，不能反复充分测试。此时采用差分模拟器进行长基线动态性能测试，是一种较为不错的选择。差分模拟器测试系统通常由一台基准站模拟器和一台移动站模拟器构成，两者的时间通过时间同步控制保持一致。测试时固定基准站模拟器坐标，设定移动站模拟器运行轨迹，模拟基准站和移动站收星，拿测试的结果和已知轨迹进行对比分析统计，以达到测试目的。但这种方法比较繁琐，尤其对于测试精度要求较高的毫米级或厘米级差分测试，测试坐标与轨迹坐标比对，同步对齐的算法不好时，例如插值或推算算法不准确，还会把误差的统计引入到测试误差中，很容易影响评测结果。

具体地，现有技术中，差分解算的原理算法模型可写成如下形式：

其中，ΔX表示两个连续历元时间间隔的基线矢量变化量；表示双差组合；i和j分别表示第S_i颗星号和第S_j颗星号；u和b分别表示移动站和基准站；λ表示组合下的双差波长；表示组合下的载波相位双差观测值；表示卫星到移动站的三个方向上的余弦矢量；表示组合下的双差整周模糊度；表示组合下的几何距离双差；表示组合的载波相位双差观测噪声。如图3所示，和分别为星S_i、星S_j和星S_k到移动站的载波相位观测量，和分别为星S_i、星S_j和星S_k到基准站的载波相位观测量。

上述公式可简化写为V＝GΔX‘+L，其中，V为误差值矩阵，G为系数矩阵，L为载波相位观测量矩阵，ΔX‘为整合后的两个历元间隔时间基线矢量变化量。