[发明专利]一种单频GPS接收机的精密单点定位方法

摘要

本发明公开了一种单频GPS接收机的精密单点定位方法，GPS数据计算与处理，完成单点定位处理；将GPS接收机的GPS数据和SBAS数据、无线通信模块的修正数据、外围串口的差分等数据进行综合处理和计算，在精确获取到卫星轨道和卫星的钟差值后，本发明涉及单频GPS接收机技术领域。该单频GPS接收机的精密单点定位方法，通过采用格网模型在大多数情况下只改正了电离层延迟的60％左右,剩余的40％左右的电离层延迟制约了精度的进一步提高，未探测出的周跳在很大程度上也会影响定位精度,采用多普勒法检测周跳,探测周跳的能力取决于多普勒观测值的精度和采样率，接收机的多普勒观测值精度好于2cm/s,采样率为15s时,能探测5周的周跳。

主权项

1.一种单频GPS接收机的精密单点定位方法，其特征在于：具体包括以下步骤：/nS1、载波相位平滑伪距观测模型；在实际使用中,假设对第i颗卫星观测,伪距观测方程与载波相位的观测方程分别为:ρ＝ρ-CVm-CVig-Viu-Vime；φλ＝ρ-CVtR+CVtS+Viun-Vip-Nλ，式中,ρ为第i颗卫星的伪距观测值，ρ为第i颗卫星与接收机间真正的几何距离,C为光速,Vm为接收机钟误差,Vig为第i颗卫星钟误差,Viu为电离层延迟,Vime为对流层延迟,φλ为第i颗卫星的载波相位观测值,λ为载波的波长，N为整周模糊度，对于相邻两个观测历元间(tk,tk-1),由两个观测方程式可以推导出相位平滑伪距模型:P1(tk)＝λ[σ(tk)-ψ(tk-1)]+ρ(tk-1)+V(tk-1)+Vip(tk-1)+C[VtR(tk-1)-VtS(tk-1)]＝λ[ψ(tk)-ψ(tk-1)]+P1(tk-1)；/nS2、GPS数据计算与处理，完成单点定位处理；将GPS接收机的GPS数据和SBAS数据、无线通信模块的修正数据、外围串口的差分等数据进行综合处理和计算，完成精密单点定位；在精确获取到卫星轨道和卫星的钟差值后，再考虑影响定位结果的各种误差源并利用相应的改正模型对其进行改正；结合IGS站提供的GPS卫星精密星历求出高精度的卫星轨道，利用精密卫星钟差进行钟差改正；对单频单点定位的精度影响最大电离层误差，采用电离层格网模型来修正；在解算过程中，利用载波相位变化率探测周跳，利用切比雪夫多项式确定并修复周跳，使用Hatch滤波进行伪距相位平滑等数据预处理工作，再利用卡尔曼滤波方法进行待求参数的估计计算；/nS3、单频精密单点定位解算流程首先是数据预处理,先读入观测文件、电离层文件、气象文件,精密轨道文件及钟差文件,对数据预处理；然后改正固体潮、大洋负荷、相对论效应、天线相位中心偏差等相关误差，得到干净的数据；其次是计算残差,剔除超限的数据，直到所有残差均符合要求；最后是参数估计,计算测站坐标和接收机钟差，在试验算例解算时采用静态数据模拟动态数据解算或动态数据直接解算，完成单频GPS接收机的精密单点定位。/n