[发明专利]一种全球导航卫星系统的高精度厘米级定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及全球导航卫星系统(GlobalNavigationSatellitesystem，GNSS)，特别是涉及一种全球导航卫星系统的高精度厘米级定位方法。

背景技术

全球导航卫星系统(GNSS)是能自主提供全球范围内三维位置、速度的卫星导航系统的通用名称，GNSS包括中国的北斗(BDS)，俄罗斯的格洛纳斯(GLONASS)，美国的全球定位系统(GPS)，欧洲的伽利略(GALILEO)系统等。高精度厘米级定位中常使用载波相位观测量，高精度定位技术中的一个关键技术问题就是载波相位整周模糊度的求解和获得，在得到整周模糊度后，使用类似于差分伪距定位的方法进行定位，就可以获得高精度厘米级定位了。载波相位整周模糊度求解的方法有很多，目前常使用的方法有：快速模糊度求解方法(FARA)，快速模糊值寻优滤波(FASF)，模糊度函数法，以及最小二乘去相关调整(LAMBDA)算法等，GNSS卫星系统提供了多频信号，使用多频信号数据对于整周模糊度的求解很有帮助，会取得比单频整周模糊度的求解更好的结果，包括更短的首次定位时间，更高的固定解求解成功率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种全球导航卫星系统的高精度厘米级定位方法，使用全球导航卫星系统多频组合观测数据，缩短定位初始化所需的时间；使用故障检测和隔离算法、模糊度修复和验证的方法提高定位结果的精度和可靠性；从原始数据入手，提供了高精度厘米级位置的定位解算方法，使RTK用户和精密定位用户得到更为可靠的定位结果。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种全球导航卫星系统的高精度厘米级定位方法，它包括以下步骤：

S1：接收导航电文和观测数据，作为全球导航卫星系统GNSS定位的原始数据；

S2：对原始数据进行预处理，剔除数据异常的卫星，并进行载波相位周跳检测与修复；

S3：对于数据正常的卫星，根据导航电文中的卫星星历数据计算卫星位置；

S4：获得卫星伪距测量误差方程的系数阵A阵和常数项L，根据最小二乘进行单点定位求解；

S5：判断GNSS是双频还是三频：

若是三频，使用三频GNSS观测数据(GNSS多频组合观测量，接收处理多频GNSS信号，提供双频或三频点以上观测数据，包括伪距、载波相位等)计算超宽巷整周模糊度，通过超宽巷整周模糊度波长的由大到小过渡计算双频宽巷整周模糊度；

根据载波相位观测量的计算公式，进行多频载波相位整周模糊度的求解：

Φn=Nn+Rn+Tn-Inλn+en;]]>

其中，Φ_n(n＝1,2,3)为GNSS1，2，3频点载波相位，N_n(n＝1,2,3)为1，2，3频点载波相位整周模糊度，R_n为星地距离，T_n为对流层误差，I_n为电离层误差，e_n为其他误差。

计算超宽巷模糊度N_i,j,k＝iN₁+jN₂+kN₃，然后过渡计算双频整周模糊度组合N_i,j；

双频整周模糊度组合N_i,j＝iN_m+jN_n，双频载波相位组合Φ_i,j＝iΦ_m+jΦ_n；

若是双频，则直接计算双频宽巷整周模糊度；

S6：计算获得双频宽巷整周模糊度；

S7：计算获得单频实数模糊度；