[发明专利]通导一体低轨卫星增强GNSS导航系统的方法和系统

说明书

本发明公开了通导一体低轨卫星增强GNSS导航的方法和系统，低轨通导一体卫星通过其通信链路直接从网络获取高中低轨精密数据产品。接收低轨通导一体卫星播发的高中低轨精密数据产品。接收高中低导航卫星和低轨通导一体卫星播发的导航直发信号，产生原始观测数据。利用高中低轨精密数据产品对原始观测数据进行误差修正，联合精密定位，对于一些不方便或无法直接连接互联网，或地面网络信号差的环境下，用户也可以通过低轨通导一体卫星的通信功能进行高精度快速定位。

技术领域

本发明涉及卫星通讯领域，具体涉及通导一体低轨卫星增强GNSS导航系统的方法和系统。

背景技术

全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)(包括美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟Galileo、中国北斗、日本QZSS和印度IRNSS等)主要是通过测定从卫星至接收机间的距离，采用距离后方交会原理确定运动载体位置、速度和时间。联合全球导航卫星和低轨卫星的方法卫星导航系统PVT性能与卫星轨道、钟差产品、小数点精度、电离层、对流层等误差模型精度以及模糊度参数固定的正确性相关。

利用低轨卫星运行速度快，联合中高低轨卫星的几何图像变化快，达到快速收敛的高精度定位，缺点，地面用户终端需要连网，获取相关的高中低轨卫星的精密数据产品，如精密轨道、钟差、载波相位小数数据产品，才能进行高精度定位。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是地面用户需要连接网络获取相关的高中低轨卫星的精密数据产品后，才能进行高精度定位，目的在于提供利用LEO获取卫星精密轨道与钟差的方法，通过低轨卫星的导通一体特性，直接获取网络中精密数据产品。

本发明通过下述技术方案实现：

通导一体低轨卫星增强GNSS导航系统的方法，基于低轨卫星通导一体的特性，直接获取网络中的精密数据产品，包括以下步骤：

S1：低轨通导一体卫星通过通信链路直接从网络获取国际GNSS服务机构播发的高中低轨精密数据产品；

S2：低轨通导一体卫星将所述高中低轨精密数据产品播发给地面用户接收设备；

S3：高中低导航卫星和低轨通导一体卫星播发导航直发信号给地面用户接收设备；

S4：地面用户接收设备接收高中低导航卫星和低轨通导一体卫星播发的导航直发信号，通过计算产生原始观测数据:载波相位观测量和伪距观测量；

S5：将所述载波相位观测量和伪距观测量进行组合计算，得到组合载波相位观测量和组合伪距观测量；

S6：地面用户接收设备接收低轨通导一体卫星播发的高中低轨精密数据产品，组合生成观测数据修正量；

S7：地面用户接收设备利用所述观测数据修正量对所述原始观测数据进行修正处理，得到修正后的载波相位观测量和修正后的伪距观测量；

S8：对修正后的载波相位观测量和修正后的伪距观测量进行系统差补偿运算，得到修正系统差后的载波相位观测量和修正系统差后的伪距观测量；

S9：修正系统差后的载波相位观测量和修正系统差后的伪距观测量进行联立组成结算方程组运算，得到待估计的状态向量X；

S10：利用卡尔曼滤波或着序列最小二乘方法对所述待估计的状态向量X进行估计解算，得到精密定位结果数据。

进一步，所述播发的高中低轨精密数据产品包括：接收机天线相位中心偏移数据、卫星的天线相位中心偏移数据、接收机天线相位中心变化数据、卫星天线相位中心变化数据、站点位移修正数据、相位缠绕误差数据、小数部分载波相位数据、精密卫星钟差数据、精密卫星轨道数据、电离层延迟数据和对流层延迟数据。