[发明专利]一种采用单站GPS观测进行GPS卫星DCB估计的方法

摘要

本发明涉及一种采用单站GPS观测进行GPS卫星DCB(C1-P1)估计的方法。本发明充分利用非差定位中各个估计参数的特性，以及不同伪距观测组合对应的参数的不一致性来进行GPS卫星DCB(C1-P1)的计算。采用GPS双频接收机采集的相位观测L1和L2，伪距观测C1和P2，以及IGS发布的高精度卫星钟差、轨道产品进行精密单点定位数据处理。精密单点定位数据处理中，采用无电离层延迟伪距组合C1/P2和相位组合L1/L2。无电离层延迟组合C1/P2和L1/L2直接相减求差进行非差实数模糊度的求解。采用精密单点定位中的非差实数模糊度结果与以无电离层延迟组合C1/P2和L1/L2求差得到的非差实数模糊度结果的差异，得到GPS卫星对应的DCB(C1-P1)。本发明仅仅采用单站GPS观测，就可实现GPS卫星对应DCB(C1-P1)的计算。

主权项

一种采用单站GPS观测进行GPS卫星DCB(C1‑P1)估计的方法，其特征在于采用单站GPS观测数据，通过非差实数模糊度的计算、求差、差异缩放，最后得到DCB(C1‑P1)结果；具体步骤如下：(1)非差实数模糊度的计算：采用无电离层延迟伪距组合C1/P2、相位组合L1/L2直接求差得到一套非差实数模糊度结果，另外一套非差实数模糊度通过精密单点定位数据处理获得；其中C1、P2 分别为GPS系统第一、二频点对应的伪距观测值；L1、L2 分别为GPS系统第一、二频点对应的相位观测值；(1.1)无电离层延迟伪距观测值C1/P2、相位观测值L1/L2相减进行非差实数模糊度的计算：当GPS双频接收机接收到伪距观测值C1、P2、相位观测值L1、L2时，对应的无电离层延迟伪距、相位组合可以写为：(1)(2)式中：ρ和T 分别为站星间距离与对流层延迟；δ_r、δ^s 分别为接收机、卫星钟差；N 为无电离层延迟组合整数模糊度，其对应的波长为λ; upd_r^s为未检校准确的相位延迟，包括接收机、卫星部分；ε_p、ε_c 为无电离层延迟伪距、相位组合观测噪声，式（1）、（2）相减得到：(3)式中：，为非差实数模糊度值； 当同一颗卫星跟踪了m 历元，并且没有发生周跳时，对应的非差实数模糊度写为：(4)(1.2) 采用精密单点定位进行非差实数模糊度计算：采用式（1）、（2）以及IGS的公布卫星轨道、卫星钟差产品，另一套非差实数模糊度可以通过精密单点定位数据处理获得，数据处理中，解算的参数包括测站坐标、接收机钟差、对流层天顶延迟、非差实数模糊度；对应的非差实数模糊度写为：(5)式中：，DCB( C1–P1)^s为GPS卫星对应的DCB(C1‑P1)， f₁和f₂ 分别为GPS卫星第一、二频点对应的频率，其中：式（4）、（5）分别为两套非差实数模糊度对应的值；(2)两套非差实数模糊度求差：直接相减采用公式（4）和精密单点定位都可以解算得到非差实数模糊度；在精密单点定位数据处理中，由于IGS卫星钟差产品来自于无电离层延迟伪距组合P1/P2、相位组合L1/L2，当采用式（1）和式（2）以及IGS的轨道、卫星钟差产品进行数据处理时，部分会被非差实数模糊度参数所吸收，使得两套非差实数模糊度解之间存在一差异：(6)(3)尺度缩放：采用式（6）解算得到的两套非差实数模糊度的差异为DCB(C1‑P1)^s倍数，这一倍数为：，因此，通过尺度缩放就可以得到GPS卫星部分对应的DCB(C1‑P1):(7)式（7）解算得到的结果就是GPS卫星对应的DCB(C1‑P1)，其中DCB(C1‑P1)^s 为卫星s对应的DCB(C1‑P1)结果，其它卫星可以依次类推计算得到，经上述过程，即可采用GPS单站观测计算得到GPS卫星的DCB(C1‑P1)。