[发明专利]一种适用于RTK室内外平稳切换的伪卫星设计方法

说明书

本发明涉及一种适用于RTK室内外平稳切换的伪卫星设计方法，实现以下功能：1)伪卫星本地管理平台接收伪卫星管控中心发布的GNSS系统在轨卫星参数，包括GNSS卫星的数量、编号及历书等；2)伪卫星本地管理平台基于伪卫星坐标和GNSS卫星历书实时计算伪卫星覆盖区域内参考点可见的GNSS卫星编号；3)从所有GNSS系统的卫星中，选取当前伪卫星覆盖区域不可见GNSS卫星编号，并根据进入时间对不可见GNSS卫星编号进行排序；4)伪卫星播发当前覆盖区域不可见的GNSS卫星信号；5)根据GNSS卫星进入伪卫星覆盖区域参考点的时刻，基于设置的策略，实现伪卫星播发的信号和电文的更新，确保伪卫星始终播发当前区域不可见GNSS卫星的信号。

技术领域

本发明涉及伪卫星定位系统与GNSS卫星系统的RTK用户平稳切换，尤其涉及一种适用于RTK室内外平稳切换的伪卫星设计方法

背景技术

GNSS卫星能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的位置、速度和时间信息，目前主要的GNSS系统包括GPS、GLONASS、北斗和伽利略。室内环境下，GNSS系统由于信号过于微弱以及干扰的存在，使得GNSS系统的定位精度严重下降甚至不可用，在厂房、隧道及停车场等室内空间内，基于伪卫星的定位系统是一种可行的高精度室内定位方案。

RTK(Real Time Kinematic，实时动态测量系统)是GNSS测量技术与数据通信相结合够成的组合系统，以载波相位观测量为依据的实时差分GNSS测量技术。基本原理是基准站实时将测量的载波相位观测值、伪距观测值、基准站坐标等参数通过通信链路发送到用户站，用户站将载波相位观测值进行差分处理，得到用户站和基准站之间的基线向量，基线向量加上基准站的坐标即为用户站的精确坐标。

伪卫星场景下，非RTK用户直接获取伪卫星的观测量和电文实现精密定位。RTK用户接收伪卫星播发的导航信号，完成测距和电文接收，并通过通信网络接收RTK服务器播发的载波相位观测量等改正信息，若不对伪卫星的体制进行特殊设计，经过RTK用户在伪卫星场景下获得的高精度定位结果经过非预期RTK改正后，将产生较大的定位误差。

本发明基于伪卫星覆盖区域对GNSS卫星的可见性计算，结合伪卫星的编号和信号体制设计，可实现伪卫星场景下，目标和非目标RTK用户的高精度定位，具有很强的可靠性和实用性，实现RTK用户的室内外平稳切换。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提出了一种适用于RTK用户室内外平稳切换的伪卫星设计方法。通过GNSS卫星星历、编号、伪卫星覆盖区域坐标计算伪卫星覆盖区域的可见GNSS卫星编号，从所有GNSS卫星编号中选出覆盖区域不可见卫星编号作为伪卫星可用卫星编号，并根据进入时间对可用卫星编号进行优先级排序和使用。当伪卫星当前使用编号所对应的GNSS卫星进入覆盖区域的时间间隔小于预设值时，对伪卫星的编号和参数进行更新。当GNSS系统发生卫星的增、减和参数更新时，伪卫星管控中心广播更新参数到伪卫星本地管理平台。

伪卫星室内定位系统通常由一定数量的伪卫星、伪卫星本地管理平台及伪卫星管控中心组成。

伪卫星本地管理平台接收伪卫星管控中心广播的配置参数，对各伪卫星播发的电文信息、卫星编号等参数进行配置和更新。

各伪卫星本地管理平台管理所属区域内一定数量的卫星，根据各伪卫星部署及覆盖区域的坐标计算当前时刻可见GNSS卫星的编号，从GNSS卫星编号中选出不可见GNSS卫星编号作为伪卫星的可用卫星编号。伪卫星本地管理平台根据伪卫星可用卫星编号对各颗伪卫星的编号和电文等参数进行设置，各伪卫星在伪卫星本地管理平台的控制下播发伪卫星导航信号。

伪卫星管控中心定期向伪卫星本地管理平台广播GNSS卫星的参数，主要包括GNSS在轨可用卫星编号n(n＝1～N)、GNSS系统整网的卫星历书Pn(n＝1～N)。