[发明专利]一种陆基导航高精度定位方法

说明书

本发明公开了一种陆基导航高精度定位方法，涉及无线电导航定位技术领域。本发明在陆基导航系统接收机定位过程中，采用单频点站间单差载波相位观测量组合作为陆基导航接收机高精度定位方法的观测量，综合使用伪距最小二乘法定位算法和载波相位多历元最小二乘算法两种定位估计方法，在多历元累计最小二乘估计模糊度过程中进行数据解耦处理，从而准确快速地获得基于单频点的载波整周模糊度，实现陆基导航高精度定位。本发明解决了陆基导航单频点载波相位高精度定位的工程问题，具有工程应用价值。

技术领域

本发明属于无线电导航技术领域，尤其涉及一种陆基导航高精度定位方法。

背景技术

陆基导航系统采用与卫星导航类似的原理，陆基导航站通过发射时间同步的无线电导航信号，模拟导航卫星实现对用户的定位。与卫星导航系统相比，陆基导航系统可以通过在卫星导航信号受遮挡的环境下，通过灵活、合理的导航站布局实现用户对陆基导航信号的有效接收，从而满足用户在卫星导航信号不可用时的定位需求。

现有的以载波相位为观测量的陆基导航高精度定位应用，涉及到的载波相位整周模糊度固定方法普遍存在的计算过程复杂，导致计算量比较大的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种陆基导航高精度定位方法，在陆基导航系统接收机定位过程中，采用单频点站间单差载波相位观测量组合作为陆基导航接收机高精度定位方法的观测量，综合使用伪距最小二乘法定位算法和载波相位多历元最小二乘算法两种定位估计方法，在多历元累计最小二乘估计模糊度过程中进行数据解耦处理，从而准确快速地获得基于单频点的载波整周模糊度，实现陆基导航高精度定位，解决了陆基导航单频点载波相位高精度定位的工程问题。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种陆基导航高精度定位方法，所述方法包括如下步骤：步骤S1：在预设时刻t_i，陆基导航接收机接收每个陆基导航站发射的陆基导航信号和陆基导航站单频点导航信号，根据陆基导航信号提取出包括导航站编号、导航站坐标、导航系统时间的信息；陆基导航接收机根据陆基导航站单频点导航信号得到每个陆基导航站的单频点观测量；其中，单频点观测量包括伪距观测量、载波相位观测量；陆基导航接收机基于自身初始位置坐标、导航站坐标和导航站伪距观测量构建t_i历元的伪距观测方程组，并通过最小二乘定位算法，得到t_i历元的接收机伪距定位结果；步骤S2：陆基导航接收机根据t_i历元的载波相位观测量，通过站间单差线性组合，构建陆基导航站中的各导航站从站相对于导航站主站的载波相位站间单差观测量组合，并以t_i历元的接收机伪距定位结果为接收机位置坐标初始值，并结合各陆基导航站电文广播的站址坐标，对载波相位站间单差观测量组合进行线性化，得到站间单差导航矩阵，并根据站间单差导航矩阵构建t_i历元的站间单差载波相位观测方程组；步骤S3：重复步骤S1和步骤S2，在经过n个历元后，得到n个历元的站间单差载波相位观测方程组集合，构建多历元累计最小二乘定位法方程组；其中，起始历元时刻为t₁，n个历元包括t₁历元、t₂历元、…、t_n历元；步骤S4：对步骤S3中的多历元累计最小二乘定位法方程组进行数学变换解耦，得到关于计算载波相位整周模糊度向量的矩阵表达式，进而解算出在t_n历元陆基导航接收机关于各陆基导航站站间单差载波相位观测量的整周模糊度浮点解；步骤S5：重复步骤S1至步骤S4，得到在t_n+1历元陆基导航接收机关于各陆基导航站站间单差载波相位观测量的整周模糊度浮点解；步骤S6：比较t_n+1历元和t_n历元解算出的站间单差载波相位观测量的整周模糊度浮点解，如果t_n+1历元和t_n历元两历元间的各导航站单差载波相位整周模糊度浮点解的差小于1，则通过就近取整的方法对各导航站单差载波相位整周模糊度进行固定；步骤S7：以步骤S6固定后的整周模糊度，作为后续历元接收机站间单差载波定位观测方程组中整周模糊度的已知数，通过最小二乘定位算法得到陆基导航接收机的精确位置。