[发明专利]非同步伪卫星组网精密定位的方法

说明书

本发明涉及伪卫星定位技术领域，尤其涉及一种非同步伪卫星组网精密定位的方法，采用现有测绘技术精确确定各伪卫星的位置，区域网内用户接收各伪卫星的测距信号，得到各伪卫星的位置信息、钟差信息以及载波相位数据，用户以伪卫星的测距信号和自身未知位置、本地钟差建立观测方程。用户通过在不同的历元所接收到的不同测距信号，建立大量观测方程，利用泰勒级数展开将这些观测方程线性化，最后通过这些线性化的方程组解算出用户的位置，完成对用户的高精度定位。本发明可以使伪卫星在没有高精度，高稳定度的原子钟且各伪卫星时钟也不同步的情况下，实现对用户的高精度定位。

技术领域

本发明涉及伪卫星定位技术领域，尤其涉及一种非同步伪卫星组网精密定位的方法。

背景技术

伪卫星一般被定义为地面GPS信号发射器，早在1978年第一颗GPS卫星发射之前，就开发了一套同步伪卫星系统，用来检验GPS发射器和接收机之间的工作状况。随着GPS星座的建成，伪卫星技术被用来在GPS信号微弱或缺失的环境下，辅助增强GPS的定位功能，或者实现独立组网定位功能。2003年，澳大利亚的Locata公司正式公布了第一代Locata系统的伪卫星定位技术，利用廉价晶振使得伪卫星定位系统达到高精度的同步，使得伪卫星的应用成本大大的降低，扩展了伪卫星应用场景。

目前，伪卫星技术都是利用卫星导航定位的原理，采用与卫星相似的信号结构和信号发射器以及接收器。对于辅助增强卫星导航定位的伪卫星而言，需要通过授时技术与导航卫星精确时间同步以后，提供与标准导航卫星信号相同的附加导航信号，实现卫星导航信号与附加的融合处理，完成对用户定位导航。而对于自主组网定位的伪卫星系统而言，首先需要使得组网内的各个伪卫星达到时钟同步才能进行组网定位。但是对于伪卫星组网定位系统来说，其伪卫星基站与GNSS卫星不同，伪卫星基站通常装备的是廉价的晶振时钟。这种时钟其稳定度、精度都不高，从而产生钟漂误差，想要达到高精度的时钟同步需要由各种算法去实现，往往增加了系统的复杂性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非同步伪卫星组网精密定位的方法，能够实现在组网内各伪卫星时钟不同步的情况下，对用户进行高精度的定位。

为实现上述目的，本发明提供了一种非同步伪卫星组网精密定位的方法，包括下列步骤：

测量获得组网内各伪卫星基站的准确位置；

伪卫星基站发射机发送调制信号；

用户接收机接收所述调制信号，处理获得伪卫星基站发射机的位置信息、相位差以及钟差信息；

使用获取的所述位置信息、所述相位差以及所述钟差信息建立载波相位观测方程；

通过泰勒级数将所述载波相位观测方程线性化；

建立观测方程组并求解，获得用户的位置坐标信息，实现精准定位。

其中，所述组网包括多个伪卫星基站与若干个用户组成，基站发射类GNSS/BD无线定位信号，为用户提供定位服务。

其中，在测量获得组网内各伪卫星基站的准确位置的过程中，采用大地测绘或现有测绘工具进行精确测量。

其中，所述调制信号由所述伪卫星基站发射机通过调制将位置信息和时钟信息调制到载波上获得，并经过上变频和发射天线发送出去。

其中，在用户接收机接收所述调制信号，处理获得伪卫星基站发射机的位置信息、相位差以及钟差信息的过程中，所述用户接收机通过接收天线接收到调制信号，将调制信号下变频、A/D转换、解调解扩以及电文解析，得到伪卫星基站发射机的位置信息、相位差以及通过与本地时钟对比得到的钟差信息。

其中，建立观测方程组并求解的过程，具体为通过不同历元所的得到的不同观测值建立观测方程组，求解所述观测方程组中的未知数。