一种面向智能终端的GNSS高精度定位方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109709591A(43)申请公布日2019.05.03(21)申请号201811495927.1(22)申请日2018.12.07(71)申请人中国科学院光电研究院地址100094北京市海淀区邓庄南路9号(72)发明人李子申汪亮王宁波(74)专利代理机构北京理工大学专利中心11120代理人李微微仇蕾安(51)Int.Cl.G01S19/44(2010.01)G01S19/07(2010.01)权利要求书2页说明书9页附图1页(54)发明名称一种面向智能终端的GNSS高精度定位方法(57)摘要本发明公开了一种面向智能终端的GNSS高精度定位方法，通过测量噪声低且无周跳的多普勒观测值对原始伪距观测值进行平滑，能显著降低智能终端GNSS原始伪距观测量的测量噪声；采用实时精密卫星轨道和钟差改正信息对由广播星历和钟差参数计算得到的卫星轨道与钟差进行精密改，能够显著提高卫星轨道和卫星钟差的计算精度；采用实时精密电离层信息精确地计算电离层延迟信息从而实现对电离层延迟误差的高精度改正，能够实现对电离层延迟误差的高精度改正；采用伪距和载波相位测量不确定度信息进行伪距和载波相位观测量方差，能够更为有效地区分不同卫星观测量的测量精度对定位解算的贡献，最终可以显著提高智能终端，特别是智能手机的定位性能。CN109709591ACN109709591A权利要求书1/2页1.一种面向智能终端的GNSS定位方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、在定位开始时，从安卓系统获取当前各GNSS系统的各类原始测量信息并计算得到原始伪距、载波相位、多普勒、载噪比、伪距测量不确定度以及载波相位测量不确定度信息；通过网络从服务器获取包括精密卫星轨道、精密卫星钟差以及精密电离层的精密单点定位PPP增强信息；步骤2、利用多普勒观测值对原始伪距进行平滑，得到平滑后的伪距；步骤3、利用接收到的实时精密卫星轨道和精密卫星钟差改正信息对由广播星历参数计算得到的卫星轨道与卫星钟差分别进行改正，从而得到精密的卫星轨道和卫星钟差；同时，利用接收到的实时精密电离层信息计算得到精确的电离层延迟量；步骤4、利用步骤3中计算得到的精密卫星轨道和精密卫星钟差，对平滑后的伪距中的卫星轨道误差项和卫星钟差误差项进行精密改正；利用步骤3中计算得到的精确电离层延迟量对平滑后的伪距中的电离层延迟误差项进行精密改正；步骤5、依据智能终端GNSS模块给出的伪距测量不确定度信息或信号载噪比信息计算各卫星伪距观测量的方差；步骤6、基于步骤4获得的经精密误差改正后的伪距观测量，以及步骤5获得的伪距观测量的方差，按照伪距单点定位SPP方式解算得到用户三维坐标以及接收机钟差的单点定位SPP解；步骤7、将步骤6得到的伪距单点定位SPP解用于精密单点定位PPP解算中的用户坐标和接收机钟差两类待估参数的状态更新；步骤8、利用步骤3中计算得到的精密卫星轨道和精密卫星钟差分别对平滑后的伪距和原始载波相位中的卫星轨道误差项和卫星钟差误差项进行精密改正；利用步骤3中计算得到的精确的电离层延迟量分别对平滑后的伪距和原始载波相位中的电离层延迟误差项进行精密改正；步骤9、依据智能终端GNSS模块给出的伪距和载波相位的测量不确定度信息或信号载噪比信息分别计算各卫星伪距以及载波相位观测量的方差；步骤10、基于步骤9获得的各卫星伪距以及载波相位观测量的方差，以及步骤8得到的经精密误差改正后的伪距观测量和载波相位观测量，按照精密单点定位PPP方式解算得到用户三维坐标、接收机钟差以及浮点载波相位模糊度的精密单点定位PPP解；步骤11、判断精密单点定位PPP解算是否成功，成功则输出精密单点定位PPP解，反之则输出伪距单点定位SPP解，此时完成一个观测历元内的定位解算，进入到下一个历元的定位解算。2.如权利要求1所述的一种面向智能终端的GNSS高精度定位方法，其特征在于，所述步骤1中，对各GNSS系统的各类原始测量信息进行数据的有效性检查以剔除无效数据。3.如权利要求1所述的一种面向智能终端的GNSS高精度定位方法，其特征在于，所述步骤4中，伪距中除卫星轨道误差项、卫星钟差误差项以及电离层延迟误差项以外的测量误差源项按照伪距单点定位的现有通用模型进行改正。4.如权利要求1所述的一种面向智能终端的GNSS高精度定位方法，其特征在于，所述步骤7中，通过安卓标准接口获取智能终端的速度信息对用户的运动状态进行判断：当判断用户处于静止状态时，则按照静态精密单点定位PPP解算模式对用户坐标参数按照常数模型2CN109709591A权利要求书2/2页进行估计；而当用户处于运动状态时则按照动态精密单点定位PPP解算模式对用户坐标参数按照白噪声模型进行估计。5.如权利要求1所述的一种面向智能