[发明专利]一种基于接收机的伪距偏差计算及改正的方法及装置

说明书

本发明提供一种基于接收机的伪距偏差计算及改正的方法及装置，所述方法包括：对所述观测数据进行预处理，确定各历元各卫星高度角；确定星间单差的基准星，根据各历元的各卫星高度角，剔除小于第一阈值的观测数据；将伪距观测值星间单差减去理论星地距，消除与接收机相关的公共误差，得到伪距观测值与理论距离之差的单差序列；基于所述单差序列求站间差，消除与卫星端相关的公共误差，剔除不满足第二阈值要求的误差项；采用弧段取均值的方法，获取伪距偏差；根据接收机差分计算的基准，将伪距偏差加/或减到观测数据的伪距观测值中。根据本发明的方案，能够有效地计算出伪距偏差并对定位结果带来精度提升，得到可靠、高效的伪距偏差提取效果。

技术领域

本发明涉及卫星领域，尤其涉及一种针对卫星导航系统的基于接收机的伪距偏差计算及改正的方法及装置。

背景技术

早期对GPS系统PRN-19卫星的信号异常进行研究时，发现导航卫星的导航信号受到卫星发生器、信号链路等的影响，不同配置参数的接收机接收同一卫星下行信号时会产生一个常数性质的偏差，这种偏差称为伪距偏差。在对PRN-19卫星进行测量的情况下，使用单频接收机时，该偏差对定位的影响在规定范围内，而使用差分设备时，不同接收机产生了3至8米的位置偏差。后续研究表明，现行的各在卫星导航系统，诸如GPS、BDS、GALILEO、GLONASS，均存在伪距偏差现象，伪距偏差的存在，对卫星导航系统的服务精度带来严重的危害。

北斗将在2020年实现全球组网，届时将提供更高效可靠的全球服务，但在2016年对北斗系统信号的研究中发现了伪距偏差现象，该项误差将对伪距测距信号产生不可忽视的影响，对定位、定轨以及完好性等领域的研究也将逐渐考虑该项误差。

伪距偏差研究从卫星端信号链路、调制方式、信号带宽或接收机端相关器间隔、前端带宽、滤波器特性等方面出发，从伪距信号的产生源找到伪距偏差的产生原因，通过更改硬件设施的相关参数以还原失真前的信号，从而削弱信号失真对于测距信号的影响。这些手段能够定量分析出由于信号失真而产生的测距误差，但在实际的应用中却无法快速高效地为定位和导航提供帮助。与伪距多路径误差呈现的波动特性不同，伪距测量偏差为常数偏差，由于该常数偏差在相位数据中存在模糊度，该常数偏差无法利用伪距和相伴数据的不一致性解算。因此，现行的众多分析和改正手段虽然能够剥离该误差，但在实际应用中依然存在诸多麻烦。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种基于接收机的伪距偏差计算及改正的方法及装置，所述方法及装置，用以解决现有技术中从伪距信号的产生源找到伪距偏差产生原因，通过更改硬件设施的相关参数以还原失真前的信号在实际应用中繁琐、不准确的问题。

根据本发明的第一方面，提供一种基于接收机的伪距偏差计算及改正的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S101：配置零基线组合的GNSS接收机，获取所述零基线组合的GNSS接收机观测数据，提取对应频点的伪距观测数据；对GNSS观测数据进行预处理，确定各历元各卫星高度角；

步骤S102：基于卫星类型及卫星系统，确定星间单差的基准星，根据所述各历元的各卫星高度角，剔除小于第一阈值的伪距观测值；

步骤S103：将伪距观测值星间单差减去理论星地距，消除与所述零基线组合的GNSS接收机相关的公共误差，得到伪距观测值与理论距离之差(OMC，Observation minusCalculation)的单差序列；

步骤S104：基于所述单差序列求站间差，消除与卫星端相关的公共误差，剔除大于第二阈值的误差项；

步骤S105：采用弧段取均值的方法，获取伪距偏差；根据所述零基线组合的GNSS接收机差分计算的基准，将伪距偏差加/或减到观测数据的伪距观测值中。

根据本发明第二方面，提供一种基于接收机的伪距偏差计算及改正的装置，所述装置包括：