[发明专利]一种伪距离和多普勒组合差分定位系统及方法

权利要求书

1.一种伪距离和多普勒组合差分定位系统，包括：用户站接收机、参考站接收机，其特征在于，还包括GBAS服务器、移动网络，所述GBAS服务器与用户站接收机、参考站接收机均通过移动网络连接；所述参考站接收机用于计算伪距和多普勒频移的修正值，并经过GBAS服务器广播给用户站接收机；所述用户站接收机用于接收来自同一导航卫星发过来的GNSS信号，测量出用户站接收机对该卫星的伪距值和多普勒频移值，同时，计算出用户站接收机的本地时钟钟差和本地时钟频漂；用户站接收机还结合参考站接收机发送的伪距和多普勒频率的修正值以及用户站接收机对同一导航卫星的伪距值和多普勒频移值测量值，利用卡尔曼滤波器拟合出最佳的用户位置、速度、钟漂和频漂。

2.根据权利要求1所述的伪距离和多普勒组合差分定位系统，其特征在于，参考站接收机包括接收单元、伪距计算单元、多普勒计算单元、数据库和发送单元，接收单元接收导航卫星的GNSS信号，接收单元的输出分别与定位单元、伪距计算单元、多普勒计算单元的输入连接，定位单元、伪距计算单元和多普勒计算单元的输出与数据库的输入连接，数据库储存有自身经过精确标定的位置，数据库的输出与发送单元的输入连接，发送单元向GBAS服务器发送数据或请求。

3.根据权利要求1所述的伪距离和多普勒组合差分定位系统，其特征在于，GBAS服务器包括接收单元、伪距差分计算单元、多普勒差分计算单元、卡尔曼滤波单元、数据库和发送单元，接收单元接收用户站接收机和参考站接收机发生的数据或请求，接收单元的输出分别与伪距差分计算单元、多普勒差分计算单元、卡尔曼滤波单元的输入连接，伪距差分计算单元、多普勒差分计算单元、卡尔曼滤波单元的输出与数据库的输入连接，数据库的输出与发送单元的输入连接，发送单元向参考站接收机和用户站接收机发送数据或请求。

4.根据权利要求1所述的伪距离和多普勒组合差分定位系统，其特征在于，用户站接收机包括接收单元、伪距计算单元、多普勒计算单元、数据库和发送单元，接收单元接收导航卫星的GNSS信号，接收单元的输出分别与定位单元、伪距计算单元、多普勒计算单元的输入连接，定位单元、伪距计算单元和多普勒计算单元的输出与数据库的输入连接，数据库的输出与发送单元的输入连接，发送单元向GBAS服务器发送数据或请求。

5.根据权利要求1所述的伪距离和多普勒组合差分定位系统，其特征在于，所述移动网络为GSM网络、GPRS网络、CDMA网络、3G网络或4G网络中的一种。

6.一种伪距离和多普勒组合差分定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：用户站接收机通过移动网络向GBAS服务器发送服务请求；

S2：GBAS服务器收到来自用户站接收机的请求后，向参考站接收机发送指令，要求参考站接收机发送伪距和多普勒频移的修正值；

S3：参考站接收机接收到GBAS服务器发来的指令后，计算出参考站接收机的伪距和多普勒频移的修正值，并发送给GBAS服务器；

S4：GBAS服务器将接收到的参考站接收机的伪距和多普勒频率的修正值通过移动网络广播给用户站接收机；

S5：用户站接收机接收来自同一导航卫星发过来的GNSS信号后，测量出用户站接收机对该卫星的伪距值和多普勒频移值；同时，利用加权最小二乘法计算出用户站接收机的本地时钟钟差和本地时钟频漂；

S6：结合参考站接收机发送的伪距和多普勒频率的修正值以及用户站接收机对同一导航卫星的伪距值和多普勒频移值测量值，利用卡尔曼滤波器拟合出最佳的用户位置、速度、钟漂和频漂。

7.根据权利要求6所述的伪距离和多普勒组合差分定位方法，其特征在于，步骤S3中，计算伪距和多普勒频移的修正值包括以下步骤：

1)精确标定参考站接收机的位置；

2)参考站接收机接收来自导航卫星的GNSS信号，测量出参考站接收机对该导航卫星的伪距值和多普勒频移值；

3)利用加权最小二乘法求出参考站接收机的本地时钟钟差和本地时钟频漂；

4)结合参考站接收机的伪距值、多普勒频移值、位置、本地时钟钟差和本地时钟频漂，计算参考站接收机的伪距和多普勒频移的修正值。