[发明专利]一种高精度实时卫星定位方法

说明书

技术领域

本发明属于卫星导航定位技术领域，尤其是一种高精度实时卫星定位方法。

背景技术

卫星定位导航系统主要包括GPS、北斗、GLONASS、Galileo等，随着卫星定位技术的快速发展，人们对快速高精度位置信息的需求也日益强烈。当前，高精度实时卫星定位导航的应用范围越来越广，要求用户接收机的定位精度需要达到分米级甚至厘米级。

卫星定位接收机技术已经非常成熟。由公知原理可知，卫星定位是利用一组卫星的伪距、星历、卫星发射时间等观测量和用户钟差来实现的。要获得地面的三维坐标，必须对至少4颗卫星进行测量。在这一定位过程中，存在3部分误差：第一部分误差是由卫星钟误差、星历误差、电离层误差、对流层误差等引起的；第二部分是由传播延迟导致的误差；第三部分为各用户接收机固有的误差，由内部噪声、通道延迟、多路径效应等原因造成。由于这些误差的存在，普通的卫星定位接收机的定位精度很难达到10米以下，因此，难以满足高精度定位要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高精度实时卫星定位方法，解决卫星定位接收机的定位精度问题。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种高精度实时卫星定位方法，包括以下步骤：

步骤1、建立由多个卫星定位接收机构成的多边形卫星定位接收机阵列，每个卫星定位接收机均包括一个MCU及与MCU相连接的接收机，各个MCU并联在一起并共同连接到一个处理器模块上；

步骤2、各个卫星定位接收机将各自的ID及观测值坐标发给处理器模块；

步骤3、处理器模块根据各个卫星定位接收机的ID、各个卫星定位接收机的观测值坐标和多边形接收机阵列的物理几何参数计算出如下两个几何图形：一个是各个卫星定位接收机天线相位中心所围成的物理几何图形；另一个是各个卫星定位接收机的观测值坐标值所围成的观测值几何图形；

步骤4：将物理几何图形与观测值几何图形进行对比，计算各个卫星定位接收机天线相位中心的坐标观测值之间的相对位置的矢量，与已知各个卫星定位接收机天线相位中心之间的相对位置的矢量对比，提取由于误差而引起的偏差矢量并构成偏差矢量函数库；

步骤5：由卫星定位接收机天线相位中心的观测值减去偏差矢量，从而得到修正后的卫星定位值。

所述步骤2、步骤3、步骤4、步骤5重复执行并逐步减小偏差矢量，从而得到高精度的卫星定位值。

所述多边形卫星定位接收机阵列为三角形、四边形、五边形或六边形卫星定位接收机阵列，所述卫星定位接收机天线振子分布在同一平面上。

所述多边形卫星定位接收机阵列由各个顶点卫星接收机连接构成。

所述多边形卫星定位接收机阵列由各个顶点卫星定位接收机及各顶点接收机围成区域范围内的一个或多个卫星定位接收机连接构成。

所述步骤3得到的两个几何图形分别是为：一个是由各个顶点卫星定位接收机天线相位中心所围成的物理几何图形；另一个是由各个顶点卫星定位接收机的观测值所围成的观测值几何图形。

所述步骤3得到的两个几何图形分别是为：一个是由各个顶点卫星定位接收机天线相位中心及及各顶点接收机围成区域范围内的一个或多个卫星定位接收机天线相位中心所围成的物理几何图形；另一个是由各个顶点卫星定位接收机的观测值及各顶点接收机围成区域范围内的一个或多个卫星定位接收机的观测值所围成的观测值几何图形。

所述步骤4将物理几何图形与观测值几何图形进行对比的方法包括：物理几何图形与观测值几何图形相对应边的长度对比和边与边之间的夹角进行对比。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明将多个卫星定位接收机按一定几何形状排列而构成接收机阵列电路并在处理器模块中运行高精度实时卫星定位软件，能够最大程度地消除普通卫星定位接收机存在的三部分误差，其直接利用和处理卫星定位系统下发的卫星定位信号就能显著提高定位精度(达到分米甚至厘米级)。

2、本发明设计合理，具有精度高、成本低廉、使用方便等特点，可以在高精度实时卫星定位导航的普通民用领域大规模应用推广。

附图说明

图1是四边形接收机天线阵列几何分布图；

图2是四边形接收机阵列的电路方框图；

图3是本发明的四边形接收机阵列定位原理图；

图4是本发明的三角形接收机阵列定位原理图；

图5是本发明的五边形接收机阵列定位原理图。

具体实施方式