[发明专利]一种单频RTK融合测试分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及GPS定位领域，具体公开了一种GPS/GALILEO系统(伽利略卫星导航系统，Galileosatellitenavigationsystem，是由欧盟研制和建立的全球卫星导航定位系统)单频RTK融合测试分析方法。

背景技术

目前多系统观测值的融合所采用的数学模型要求一个系统选择一个参考卫星，这主要是因为不同导航系统观测值的频率是不一样的。这种松组合方式减少了可用观测卫星的数量，对RTK的初始化时间、观测精度等都会有一定的影响。

发明内容

本发明提供了一种单频RTK融合测试分析方法，包括如下步骤：

列出GPS系统和GALILEO系统载波相位和伪距的非差观测方程；

用GPS接收机钟差改正和GALILEO到GPS时间偏差来替换GALILEO接收机钟差改正；

根据测站间求差公式以消除误差，建立GPS和GALILEO卫星间的单差载波相位和伪距观测方程；

选择一颗GPS卫星作为多系统融合的参考卫星，列出包含载波和伪距IBSs的紧组合双差观测方程后并进行分解；

将分解后的双差模型中的载波和伪距IBSs作为未知参数以进行简化；

将经过分解和简化后的双差模型中的整周模糊度和载波ISB的整数部分结合起来形成一个新的参数，得到载波ISB相位的小数部分；

建立多系统相对定位的双差观测方程；

预设一个先验值以分离出载波相位ISB的整数部分，建立伪距观测方程。

在上述的单频RTK融合测试分析方法中，列出GPS系统和GALILEO系统载波相位和伪距的非差观测方程为：

公式1；

简化后，得到

公式2；

其中，为载波相位非差观测值，为卫星与测站的几何距离，dt_k为接收机钟差改正，dt^G为卫星钟差改正，λ为载波波长，φ_k为接收机载波相位小数部分，φ^G为卫星载波相位小数部分，为接收机载波硬件延迟，δ^G为卫星载波硬件延迟，为整周模糊度，为载波相位噪声，为伪距观测值，为接收机测距码硬件延迟，d^G为卫星测距码硬件延迟，为测距码噪声。

在上述的单频RTK融合测试分析方法中，用GPS接收机钟差改正和GALILEO到GPS时间偏差来替换GALILEO接收机钟差改正的公式为：

公式3；

简化后得到：

公式4；

其中，E为Galileo卫星定位系统，d_GGTO为Galileo到GPS时间系统偏差。

进一步的，在上述的GPS/GALILEO系统单频RTK融合测试分析方法中，根据测站间求差公式以消除误差，建立GPS和GALILEO卫星间的单差载波相位观测方程：

公式5，

简化后得到：

公式6；

以及建立GPS和GALILEO卫星间的单差伪距观测方程：

公式7，

简化后得到：

公式8；

其中，为载波相位单差观测值，为测站到接收机的单差几何距离，l为测站接收机编号，dt_kl为单差接收机钟差改正，φ_kl为接收机载波相位单差小数部分，为接收机载波单差硬件延迟，为整周模糊度单差，为载波相位单差噪声，为单差伪距观测值，为接收机测距码单差硬件延迟，为测距码单差噪声。

在上述的单频RTK融合测试分析方法中，建立多系统相对定位的双差观测方程：

公式9；

简化后得到：

公式10；

其中，为载波相位双差观测值，为双差几何距离，为双差整周模糊度，为载波相位内部系统延迟，为伪距双差观测值，为测距码内部系统延迟，为载波相位双差噪声，为测距码双差噪声；

由于内部系统延迟来自于测试站不同接收机k和l之间的信号硬件延迟之差，对双差观测方程进行计算后得到：