用于实现多GNSS多频率非组合精密单点定位的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115856966A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202210838316.2(22)申请日2022.07.12(71)申请人中国科学院精密测量科学与技术创新研究院地址430071湖北省武汉市武昌区小洪山西30号(72)发明人刘腾艾青松张宝成查九平(74)专利代理机构武汉市首臻知识产权代理有限公司42229专利代理师刘牧(51)Int.Cl.G01S19/39(2010.01)G01S19/44(2010.01)G01S19/37(2010.01)G01S19/24(2010.01)权利要求书3页说明书7页附图1页(54)发明名称用于实现多GNSS多频率非组合精密单点定位的方法(57)摘要本发明提出一种基于多GNSS系统多频率观测数据实现非组合精密单点定位(PPP)的方法；该方法在单系统双频非组合PPP模型的基础上，提出一种联合处理多系统、多频率观测数据的模型和方法，在该模型中顾及BDS系统GEO卫星伪距多路径效应影响和GLONASS系统频分多址技术的特点，分别引入伪距多路径参数和卫星频率号的线性函数模型来精化BDS和GLONASS模型中的伪距观测信息，构建满秩灵活的兼容GPS、GLONASS、BDS、Galileo四系统的多频率联合处理的非组合PPP模型，利用滤波或最小二乘方法进行参数估计，实现精密定位、授时和大气延迟提取等各类应用。CN115856966ACN115856966A权利要求书1/3页1.一种用于实现多GNSS多频率非组合精密单点定位的方法，其特征在于，本方法包括以下步骤：S1、选用多GNSS系统单测站的伪距和相位观测数据，构建单系统多频率的原始观测方程；S2、基于所述的单系统多频率的原始观测方程，拓展为GPS、Galileo和BDS系统多频率的观测方程；S3、在所述的GPS、Galileo和BDS系统多频率的观测方程中，引入各统的卫星钟差作为已知信息，然后对各项参数重新整合以消除观测方程存在的秩亏后，得到满秩的GPS与BDS和Galileo三系统联合的多频观测方程；S4、在S3所述的GPS与BDS和Galileo三系统联合的多频观测方程基础上，对BDS系统的GEO卫星的伪距观测值中增加多路径偏差参数，得到顾及BDS系统GEO卫星伪距多路径效应的GNSS多频多系统观测方程；S5、顾及GLONASS系统采用频分多址技术，引入卫星频率号的线性函数来模型化GLONASS接收机端伪距硬件延迟，并参照S1构建GLONASS系统新的伪距观测方程；S6、基于S1中单系统多频率的原始观测方程，和S5得到的GLONASS系统新的伪距观测方程，引入GLONASS系统的卫星钟差作为已知信息，然后对各项参数重新整合以消除单系统多频率的观测方程存在的秩亏后，得到顾及伪距频间偏差IFB影响的满秩GLONASS非组合精密单点定位模型；S7、联合所述的S3、S4和S6的结果，组成多系统满秩的灵活兼容多频观测信息的非组合精密单点定位模型；利用滤波或最小二乘方法进行参数估计，对所述的多系统满秩的灵活兼容多频观测信息的非组合精密单点定位模型进行求解，获得测站坐标的改正值向量并改正到其近似坐标上，得到精确的测站坐标解。2.根据权利要求1所述的用于实现多GNSS多频率非组合精密单点定位的方法，其特征在于，S1中的多GNSS系统单测站的伪距和相位观测数据，包括BDS2系统的双频或三频，BDS3系统的双频、三频、四频或五频，GPS系统的双频或三频，GLONASS系统的双频，Galileo系统的双频、三频、四频或五频观测数据。3.根据权利要求1所述的用于实现多GNSS多频率非组合精密单点定位的方法，其特征在于，所述S1构建的单系统多频率的原始观测方程为：其中，和分别表示伪距和相位观测值，单位为米，其所含的站星距初值、对流层干延迟及其他精密改正已被事先改正，单位为米，S表示卫星号，f表示接收机号，f表示频S段号，为测站到卫星的单位向量，为坐标的改正值向量，c表示光速，Δtr和Δt是接收机和卫星钟差，单位为秒，br，f和表示接收机r和卫星S对应频率f的伪距硬件延迟，单位为秒，表示电离层斜延迟，单位为米，其系数为其他频率f与第1频率电离层延迟间的比值，λf为对应频率f的波长，Tr为天顶对流层湿延迟，单位为米，其投影函数为为接收机r与卫星S之间频率f对应的吸收了相位偏差的浮点模糊度，单位为周，观2CN115856966A权利要求书2/3页测噪声和其他未模型化误差视为白噪声并在观测方程中省略。4.根据权利要求3所述的用于实现多GNSS多频率非组合精密单点定位的方法，其特征在于，所述S2中，GPS、Galileo和BDS系统多频率的观测方程具体为：式中，上标G、E和C分别为GPS、Ga