[发明专利]应用不同相关间距伪距观测量的单频差分GNSS接收机

说明书

本发明公开了一种应用不同相关间距伪距观测量的单频差分GNSS接收机，包括天线接口、射频模块、基带和数据处理模块、通信模块以及电源和时钟模块，本发明为了解决现有单频定位稳定性差，而伪距差分定位技术至少需要两台接收机和接收机间通信设备的问题。本发明的应用基准间距和流动间距分别跟踪卫星获得相互独立的伪距观测量，应用基准间距伪距进行定位解算和伪距修正量的计算，并发送给流动间距进行伪距差分定位解算。本发明采用不同相关间距的伪距观测量进行差分定位解算，实现单接机的伪距差分定位，提高现有单频接收机的定位可靠性和稳定性，消除了伪距差分定位需要的通信设备。

技术领域

本发明涉及检测仪器设备领域，具体涉及一种应用不同相关间距伪距观测量的单频差分GNSS接收机。

背景技术

GNSS接收机时Global Navigation Satellite System的缩写，中文译名为全球导航卫星系统。GNSS接收机的种类很多，可以分为导航型接收机，测绘型接收机和授时型接收机。

GNSS接收机通常包括以下几个部分，天线，射频前端，基带处理，定位解算和接收机外壳。现有的接收机跟踪应用单一的相关间距跟踪所有可视卫星，得到一组卫星观测量和导航电文。现有的定位解算主要有三种，单点定位(SPP)，差分定位(DGNSS)，精密单点定位(PPP)，根据应用观测量的不同差分定位又可以分为伪距差分定位(RTD)和载波相位差分定位(RTK)。

GNSS接收机现有的定位算法精度各有不同，SPP的三轴定位精度为10m，其特点为不需要任何其他辅助信息即可实现实时动态定位功能，缺点为定位精度不够高，现有的单接收机单频定位算法只有SPP。DGNSS的三轴定位精度可以达到亚米级，但是需要本地基站或网络基站的辅助信息，同时需要辅助信息的接收设备(通常为无线电通信装备)。PPP的定位精度最高，能够达到厘米到分米的定位精度，但是同样需要接收外部分辅助信息，精密星历，精密钟差等，目前PPP的动态性能还有待提高。

发明内容

本发明针对现有单频GNSS接收机的不足，提出一种应用不同相关间距伪距观测量的单频差分GNSS接收机。由于DGNSS需要额外的辅助信息和通信设备，这就导致差分定位需要投入额外的成本，制约了DGNSS的应用。为解决SPP定位精度偏低，DGNSS需要额外成本的问题，本发明提出了利用不同相关间距的伪距观测量的单频差分GNSS接收机。

本发明实施实例提供的一种应用不同相关间距的伪距观测量单频差分GNSS接收机，适用于导航接收机，该接收机包括与天线连接的天线接口、射频模块、基带和数据处理模块、通信模块以及电源和时钟模块，所述天线接口与射频模块连接，所述射频模块与基带和数据处理模块连接，所述基带和数据处理模块与通信模块连接，所述电源和时钟模块与射频模块、基带和数据处理模块、通信模块相连接。所述基带和数据处理模块包括基准间距基带处理模块、流动间距基带处理模块、基准间距数据处理模块和流动间距数据处理模块；所述通信模块将数据处理计算得到的定位结果通过串口进行编码输出。所述电源和时钟模块为其他模块提供电源基准时钟，时钟包括本地晶振和外部时钟接口；

所述射频模块用于接收天线的高频信号，并进行下变频和模数转换得到数字中频信号，并将所述中频信号发送给基带和数据处理模块。

所述基带和数据处理模块用于处理数字中频信号，所述基准间距基带处理模块应用基准间距进行信号跟踪，得到所有卫星的基准间距伪距观测量和卫星导航电文，并将卫星基准间距伪距观测量发送给基准间距数据处理模块，将卫星导航电文发送给基准间距信号处理模块和流动间距数据处理模块；所述基准间距数据处理模块进行基准间距定位解算和伪距修正量计算，并发送给流动间距数据处理模块；所述流动间距基带处理模块应用流动间距进行信号跟踪，得到所有卫星的流动间距伪距观测量，并发送给流动间距数据处理模块；所述流动间距数据处理模块进行流动间距伪距修正和伪距差分定位，将差分定位结果发送给通信模块。

所述通信模块用于接收所述基带和数据处理模块的定位结果并通过串口技术对定位结果进行编码，之后输出。