[发明专利]一种提高GPS与GLONASS组合精密单点定位收敛速度的方法

摘要

本发明公开了一种提高GPS与GLONASS组合精密单点定位收敛速度的方法，通过在函数模型中引入多个独立的“时频偏差”参数，弥补了现有技术在建模中忽略GLONASS码频间偏差的缺陷，能在不损失定位精度的前提下，明显提高GPS与GLONASS组合PPP的收敛速度。采用本发明所提供的方法，在进行组合PPP时对码伪距观测值可采用GLONASS与GPS等权的随机模型，避免了现有技术依赖经验确定权比的不足。

主权项

一种提高GPS与GLONASS组合精密单点定位收敛速度的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)，获取GPS、GLONASS观测数据；步骤2)，对步骤1)中获取的GPS、GLONASS观测数据进行周跳探测，并标记发生周跳的历元；步骤3)，对步骤1)获取的GPS、GLONASS观测数据分别组成消电离层组合观测值；对于GPS卫星i组成消电离层组合观测值的计算公式为：PIF,iG=f12P1G-f22P2Gf12-f22ΦIF,iG=f12Φ1G-f22Φ2Gf12-f22]]>式中，G表示GPS系统，分别为GPS卫星i对应的码伪距和载波相位消电离层组合观测值；f1、f2分别表示L1和L2载波的频率；与分别为相应频率的GPS码伪距和载波相位原始观测值；对于GLONASS卫星j组成消电离层组合观测值的计算公式为：PIF,jR=fK,12P1R-fK,22P2RfK,12-fK,22ΦIF,jR=fK,12Φ1R-fK,22Φ2RfK,12-fK,22]]>式中，R表示GLONASS系统，分别为GLONASS卫星j对应的码伪距和载波相位消电离层组合观测值；K表示卫星j所对应的GLONASS频率通道号；fK,1、fK,2分别表示卫星j所对应的GLONASS频率通道K的L1和L2载波的频率；与分别为相应频率的GLONASS码伪距和载波相位原始观测值；步骤4)，分别建立GPS、GLONASS卫星观测方程，其中将GLONASS接收机码频间偏差参数与系统时差参数进行合并，为每颗观测的GLONASS卫星均设置一个独立时频偏差参数；对于GPS卫星i的观测方程表示为：PIF,iG=ρG+c(dtrG-dtiG/s)+δtropi+δtide+δrel+ϵPGΦIF,iG=ρG+c(dtrG-dtiG/s)+λGNiG+δtropi+δtide+δrel+δphw+ϵΦG]]>式中，ρG为GPS卫地距；为待估的GPS接收机钟差参数；为GPS精密卫星钟差；为GPS卫星i对应的消电离层相位模糊度；为GPS卫星i对应的对流层斜延迟；δtide为潮汐效应改正；δrel为相对论效应改正；δphw为天线相位缠绕改正；为观测噪声；c为真空中光速，λG为GPS消电离层相位观测值所对应的波长；对于GLONASS卫星j，其观测方程表示为：PIF,jR=ρR+c(dtrG-dtjR/s)+βj+δtropj+δtide+δrel+ϵPRΦIF,jR=ρR+c(dtrG-dtjR/s)+βj+λjRNjR+δtropj+δtide+δrel+ϵΦR]]>式中，为GLONASS精密卫星钟差；为GLONASS卫星j对应的消电离层相位模糊度；为GLONASS卫星j对应的对流层斜延迟；为GLONASS卫星j消电离层相位观测值所对应的波长；与GPS观测方程符号相同的参数其含义是相同的，此处用上标R表示GLONASS系统，βj为待估的GLONASS卫星j的时频偏差ISFB参数，具体表示为：式中，dtSYS为系统时间偏差；为GLONASS接收机码平均延迟偏差；为GPS接收机码延迟偏差；为GLONASS接收机码频间偏差，具体表示为：式中，分别为GLONASS原始P1和P2伪距观测值对应的接收机码频间偏差；步骤5)，获取精密卫星轨道及卫星钟差数据，对观测方程中的各项误差源进行建模改正；步骤6)，将所有GPS、GLONASS卫星观测方程线性化，并表示成矩阵形式；步骤7)，采用扩展卡尔曼滤波方法进行参数估计；其中，对标记为发生周跳的历元，将模糊度参数重置后再进行扩展卡尔曼滤波估计；步骤8)，输出组合PPP结果。