[发明专利]一种准静态双星定位的方法及其应用

摘要

本发明涉及一种准静态双星定位的方法，利用数据库存储刷新常规定位的时空数据，当卫星信号丢失时能查找邻近的时空数据建立精确的地球椭球方程保证定位精度，将邻近的时空数据作为迭代初始值提高了解算实时性防止出现错误定位解；利用连续观测多普勒移量来增加定位方程能在准静态条件下只需要两颗卫星实现实时精确定位。本发明可以在卫星信号丢失，GPS接收机暂时只接收到2‑3颗卫星信号的条件下，保持实时的误差在十米以内的精确定位能力。在一般在运动条件下能用三星定位方式保持20分钟以内的精确定位，在准静态条件下能用三星或双星定位方式保持20分钟以上的精确定位。

主权项

一种准静态双星定位的方法，其特征在于，步骤如下：A、查询最近一次常规定位信息，获取信息中的经度L0、纬度B0坐标值和高程值H0；B、由GPS接收机接收到的两颗卫星信号的星历解出两颗卫星的当前位置坐标xi、yi、zi，(i＝1、2)，由伪距观测量得到两颗卫星到当前GPS接收机的伪距值ρi(i＝1、2)，由如下公式得出：ρi=(x-xi)2+(y-yi)2+(z-zi)2+Ct,]]>其中，i＝1、2，C为光速，x、y、z为需要求解的当前位置，t为需要求解的GPS接收机钟差；C、由步骤A得到的H0建立地球椭球拟合方程，列入方程组：x2+y2(a+H0)2+z2(b+H0)2=1,]]>其中，a为地球长半轴长度，b为地球短半轴长度均为常数；D、记录当前观测卫星信号的时间T1，累加GPS接收机收到的两颗卫星信号的多普勒频移量Di(i＝1、2)，当下一个观测卫星信号的时间T2到来时GPS接收机得到此时卫星位置x′i、y′i、z′i，计算T0＝T2‑T1，取出多普勒频移量的累加值Di(i＝1、2)，建立多普勒频移观测量方程：Di=f0C((x-xi′)2+(y-yi′)2+(z-zi′)2-(x-xi)2+(y-yi)2+(z-zi)2)+ΔfuT0,]]>其中，f0为卫星信号载波频率是已知量，x、y、z为需要求解的当前位置，Δfu为需要求解的GPS接收机本地频偏；E、求解上述方程，利用坐标变换公式将经度L0、纬度B0、高程H0由大地坐标系变换为空间直角坐标系中的X0、Y0、Z0值；步骤D将方程组利用泰勒公式展开方法线性化后利用牛顿迭代法求解，在选择迭代初始值时利用X0、Y0、Z0值为初始值代入线性化方程组迭代求解x、y、z、t、Δfu，将定位结果x、y、z变换为经纬度坐标。