[发明专利]一种顾及硬件频间差的卫星导航定位误差修正方法和装置

说明书

本发明公开了一种顾及硬件频间差的卫星导航定位误差修正方法和装置，包括获取双频伪距测量值计算参数；根据双频伪距测量值计算参数计算得到第一频率卫星信号下和第二频率卫星信号下的伪距测量值，根据第一频率卫星信号下和第二频率卫星信号下的伪距测量值得到双频伪距测量值差值；获取双频载波相位，根据双频载波相位平滑双频伪距测量值差值得到载波平滑的伪距测量值，将载波平滑的伪距测量值替换双频伪距测量值差值得到电离层模型方程；根据预设的多项式模型模拟局部天顶方向的总电子含量，利用最小二乘技术拟合电离层模型方程得到频间偏差值。以高精度的双频载波相位测量值平滑双频伪距测量值差值，有效修正定位误差，提高定位精度。

技术领域

本发明属于卫星导航接收机设备领域，特别是涉及一种顾及硬件频间差的卫星导航定位误差修正方法和装置。

背景技术

卫星信号传播过程中，要经过大气电离层，产生延迟影响，这种影响相对于其它如钟差、对流层延迟、多径影响、轨道误差等误差影响较大（最大可达45m），是导航定位系统中主要误差，所以如何校正卫星信号经过电离层产生的延迟，是解决定位精度的重要问题之一。

利用电离层的色散效应通过双频改正来消除电离层延迟通常可以获得很好的效果，在最不利的情况下残余误差也只有几个厘米（即不考虑频间偏差，由于折射率的近似而引起的方法本身误差），所以这种方法在长距离高精度GPS定位中被广泛应用。然而对于广域差分GPS（WADGPS）和广域增强系统（WAAS）来讲，由于多数用户使用的是单频接收机，故无法被广泛应用。而实际上广大单频接收机用户主要使用电离层模型进行延迟改正，为了方便用户使用，WAAS不再向用户提供电离层模型延迟改正模型，而是直接向用户提供电离层格网点（IGP）上调制在L1载波上的测距码的天顶方向电离层延迟改正数及其精度估算值。

卫星信号传播中，频率间延迟偏差是不同频点信号通过不同硬件时的延迟不同造成的，包括星、地设备频率间偏差（IFB：Inter Frequency Bias）两部分，而频间偏差和电离层延迟模拟性具有互相耦合的关系，需要利用最小二乘技术，通过一定量数据拟合和，从而分离出精确频间偏差和电离层延迟量。一旦频间偏差得到确定，就可以解算出卫星硬件延迟值和用户接收机硬件延迟值，从而为WAAS系统中单频接收机用户提供较好的数据信息，提高定位精度。

综上所述，计算频间偏差的目的，一是为了准确测量信号的电离层延迟量，向WAAS用户提供电离层格网点上天顶方向电离层延迟改正数，二是为了能够利用解算出来的频间偏差值，为非广域差分用户系统提供卫星硬件延迟值，提高用户定位精度。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提供一种提高定位精度的顾及硬件频间差的卫星导航定位误差修正方法和装置。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种顾及硬件频间差的卫星导航定位误差修正方法，方法包括以下步骤：

步骤S100：获取双频伪距测量值计算参数，其中，双频伪距测量值计算参数包括光速、测量噪声影响值、卫星与接收机间真实几何距离、接收机时钟与系统时钟之间的偏移、卫星时钟与系统时钟之间的偏移、第一频率卫星信号经过电离层产生的延迟值、第二频率卫星信号经过电离层产生的延迟值、第一频率卫星信号和第二频率卫星信号经过对流层产生的延迟值、卫星运行轨道模型与卫星真实运行轨道之间的误差、第一频率卫星信号和第二频率卫星信号由于多径传播影响而产生的误差、第一频率卫星信号下的卫星硬件的延迟值、第二频率卫星信号下的卫星硬件的延迟值、第一频率卫星信号下的接收机硬件的延迟值和第二频率下的接收机硬件的延迟值；

步骤S200：根据双频伪距测量值计算参数计算得到第一频率卫星信号下的伪距测量值和第二频率卫星信号下的伪距测量值，根据第一频率卫星信号下的伪距测量值和第二频率卫星信号下的伪距测量值得到双频伪距测量值差值；

步骤S300：获取双频载波相位，根据双频载波相位平滑双频伪距测量值差值得到载波平滑的伪距测量值，将载波平滑的伪距测量值替换双频伪距测量值差值得到电离层模型方程；