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申请/专利权人:河海大学
摘要:本发明属于卫星导航技术领域,具体涉及一种星基地基增强一体式非差GNSS实时PNT方法及设备。该方法通过获取配置文件以及可获得的外部改正产品;根据配置文件,选择进入相位观测值主导定位模式基于伪距观测值定位模式;根据配置文件以及相应频点的相位及伪距伪距观测值,获得双频相位及伪距IF组合单频伪距观测值;获取可获得的GNSS定位误差实时改正产品。根据可获得的外部改正产品、双频伪距及相位IF组合单频伪距观测值以及可获得的GNSS定位误差实时改正产品,对GNSS定位进行星基地基的联合增强。本发明可灵活使用各类误差实时改正产品来辅助GNSS系统进行增强定位,以满足不同场景下用户的定位需求。
主权项:1.一种星基地基增强一体式非差GNSS实时PNT方法,其特征在于,包括:S100、获取配置文件以及可获得的外部改正产品;其中,所述外部改正产品包括DCB产品和OSB产品;S200、根据所述配置文件,选择进入phase-dominantcode-only定位模式;S300、根据所述配置文件以及相应频点的相位及伪距伪距观测值,获得双频相位及伪距IF组合单频伪距观测值;S400、获取可获得的GNSS定位误差实时改正产品;其中,所述GNSS定位误差实时改正产品包括实时精密产品、星基增强产品、地基增强产品以及广播星历;S500、根据所述可获得的外部改正产品、所述双频相位及伪距IF组合单频伪距观测值以及所述可获得的GNSS定位误差实时改正产品,对GNSS的定位误差进行改正,以对GNSS定位进行星基地基的联合增强;其中,所述GNSS的定位误差包括卫星轨道和钟差误差、大气延迟以及卫星伪距端硬件延迟,所述大气延迟包括对流层延迟以及电离层延迟;步骤S200,具体包括:S210、根据所述配置文件,判断是否使用相位观测值;S220、若是,则选择进入phase-dominant定位模式;S230、若否,则选择进入code-only定位模式;步骤S500,具体包括:S510、判断所述可获得的GNSS定位误差实时改正产品是否包括实时精密产品;S511、若是,则通过所述实时精密产品对卫星轨道和钟差误差进行改正;S512、若否,则判断所述可获得的GNSS定位误差实时改正产品是否包括星基增强产品;S513、若是;则通过所述星基增强产品对卫星轨道和钟差误差进行改正;S514、若否,则通过广播星历对卫星轨道和钟差误差进行改正;S520、根据所述DCB产品消除卫星伪距端硬件延迟;步骤S520之后,所述方法还包括:在phase-dominant定位模式下:S530、判断所述可获得的GNSS定位误差实时改正产品是否包括地基增强产品;S531、若是,则使用所述地基增强产品计算得到并削弱对流层延迟,通过所述双频相位及伪距IF组合观测值消除电离层延迟,并使用EKF算法解算出当前历元接收机坐标;S532、若否,则使用Saastamoinen模型计算对流层中的干延迟部分,将对流层中的湿延迟部分作为未知参数进行估计,通过所述双频相位及伪距IF组合观测值消除电离层延迟,并使用EKF算法解算出当前历元接收机坐标;步骤S531,具体包括:S5311、若是,则使用所述地基增强产品计算得到并削弱对流层延迟;S5312、通过所述双频相位及伪距IF组合观测值消除电离层延迟,得到函数模型一;S5313、基于所述函数模型一,将接收机坐标作为常数估计,接收机钟差作为白噪声估计,模糊度作为常数估计,并使用EKF算法解算出当前历元接收机坐标;其中,所述函数模型一为: 其中,s和r分别为卫星和接收机;为卫星到接收机的单位向量;xr为相对于初始坐标的接收机三维位置增量;为考虑了伪距接收机端硬件延迟的接收机钟差;和分别为双频IF组合后伪距和相位观测值;和分别为IF组合后的伪距观测值相位观测值-计算值;为考虑了相位接收机和卫星端硬件延迟的模糊度参数;为IF组合的模糊度参数;和分别为伪距和相位观测值噪声;tr为接收机钟差;ξr,IF和ζr,IF分别为伪距和相位上的接收机端硬件延迟;ξs,IF和ζs,IF分别为伪距和相位上的卫星端硬件延迟;步骤S532,具体包括:S5321、若否,则使用Saastamoinen模型计算对流层中的干延迟部分,将对流层中的湿延迟部分作为未知参数进行估计;S5322、通过所述双频相位及伪距IF组合观测值消除电离层延迟,得到函数模型二;S5323、基于所述函数模型二,将湿延迟作为随机游走估计,接收机坐标作为常数估计,接收机钟差作为白噪声估计,模糊度作为常数估计,并使用EKF算法解算出当前历元接收机坐标;所述函数模型二为: 其中,s和r分别为卫星和接收机;为考虑了伪距接收机端硬件延迟的接收机钟差;tr为接收机钟差;ξr,IF和ζr,IF分别为伪距和相位上的接收机端硬件延迟;为考虑了相位接收机和卫星端硬件延迟的模糊度参数;为IF组合的模糊度参数;ξs,IF和ζs,IF分别为伪距和相位上的卫星端硬件延迟;和分别为双频IF组合后伪距和相位观测值;和分别为IF组合后的伪距观测值相位观测值-计算值;为卫星到接收机的单位向量;xr为相对于初始坐标的接收机三维位置增量;和分别为伪距和相位观测值噪声;为对流层天顶延迟ZTD;为ZTD的映射函数;步骤S511之后,所述方法还包括:S5111、判断所述可获得的外部改正产品是否包括OSB产品;S5112、若是,则通过所述OSB产品对模糊度进行固定。
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