[发明专利]基于频间伪距偏差补偿的多频伪距融合定位方法和装置

说明书

本申请实施例公开了一种基于频间伪距偏差补偿的多频伪距融合定位方法和装置，该方法包括：获取当前历元下多个卫星定位系统中每颗有效卫星的多个可稳定跟踪频点的伪距观测量；针对每颗有效卫星执行以下操作：根据同一颗卫星每两个频点的伪距观测量计算两个频点的频间伪距偏差，并根据该频间伪距偏差计算该颗卫星的伪距观测量优化值；将每个卫星定位系统或多个卫星定位系统中的有效卫星的伪距观测量优化值通过预设算法进行联合解算，获取被定位目标的位置以及接收机的钟差。通过该实施例方案，提高了解算位置的稳定性，有效提高了GNSS接收机伪距解算的精度及可靠性，在环境恶劣条件下为GNSS用户提供更高精度、更稳健的位置服务。

技术领域

本申请实施例涉及卫星定位技术，尤指一种基于频间伪距偏差补偿的多频伪距融合定位方法和装置。

背景技术

多系统多频点GNSS(Global Navigation Satellite System，全球卫星导航系统)接收机在导航、定位领域的应用越来越广泛，更多的系统和频点提供了更多的观测量及更好的抗干扰能力。但不同信号的中心频点、带宽的差异，接收机的射频需要分配不同的接收通道，导致接收机端相同时刻的观测量间存在系统间偏差ISB(inter-system bias)和频率间偏差IFB(inter-frequency bias)。另外，由于卫星钟差基准的差异，不同系统卫星的各个频点观测量之间也存在发射通道延迟TGD(time group delay)。传统的伪距观测量模型不单独考虑接收机码硬件延迟误差项，将其包含于各系统接收机钟差项中，因此传统模型定位时需要至少3+N颗卫星观测量。由于频间伪距偏差的存在，相同时刻同系统内不同频点的伪距观测量不能直接混合使用，不能充分利用多频的优势，在干扰、遮挡等复杂场景下可用观测量数目急剧减少。

已有的研究表明，接收机和卫星端的码硬件延迟误差具有较好的短期稳定性，虽然随着工作环境、时间、温度等的变化，硬件延迟会发生漂移，但该部分仍然是一个慢变量。目前基于接收机硬件延迟的相关研究，主要是围绕不同卫星系统间偏差值的估计及使用、接收机偏差的特性分析、接收机频间偏差的事后处理获取等。已有研究证实对于不同接收机其伪距偏差间存在显著差异，即使对于相同型号的接收机其伪距IFB也难以消除。现有技术大多根据前期数据建立的模型不能够较好的反映接收机硬件延迟的变化，其应用存在较大的局限性，只能用于特定型号接收机、且实时性不足，改善效果难以保证。频间伪距偏差的存在极大的限制了多频伪距观测量在定位中的应用。

由于不同频点伪距测量值之间存在的接收机端IFB及卫星端TGD差异的影响，传统观测模型是将不同频点的伪距观测量单独使用、或通过双频组合进行特殊处理，在观测环境良好、可用卫星较多时定位效果较好。但传统模型没有充分利用各系统多频点的观测量及其伪距特性，在电磁干扰、楼宇遮挡及玻璃幕墙等城市环境复杂场景下部分或所有频点均存在影响时，传统的观测模型存在独立频点有效观测量不足或观测量质量较差的情况，会导致定位频点切换引起的位置跳变、或伪距定位精度下降、甚至解算失败的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于频间伪距偏差补偿的多频伪距融合定位方法和装置，能够提高解算位置的稳定性，有效提高GNSS接收机伪距解算的精度及可靠性，尤其是在环境恶劣条件下为GNSS用户提供更高精度、更稳健的位置服务。

本申请实施例提供了一种基于频间伪距偏差补偿的多频伪距融合定位方法，所述方法可以包括：

获取当前历元下多个卫星定位系统中每颗有效卫星的多个可稳定跟踪频点的伪距观测量；

针对每个卫星定位系统中每颗有效卫星分别执行以下操作：根据同一颗卫星的每两个频点的伪距观测量计算所述两个频点的频间伪距偏差，并根据所述两个频点的频间伪距偏差计算该颗卫星的伪距观测量优化值；其中，所述两个频点包括第一频点和第二频点；所述第一频点为预设的基准频点，所述第二频点为所述同一颗卫星的多个可稳定跟踪频点中除所述第一频点以外的任意一个频点；