[发明专利]一种BDS和GPS融合的三频宽巷紧组合定位方法

说明书

本发明公开了一种BDS和GPS融合的三频宽巷紧组合定位方法，首先，利用三频数据固定超宽巷组合（0，‑1，1）的模糊度，借此辅助宽巷组合（1，‑1，0）模糊度的解算；在此基础上，以BDS为基准系统，对BDS/GPS系统间双差宽巷组合模糊度重参化并进行参数去相关，实时估计基于宽巷组合的载波差分系统间偏差（DISB），并在基准卫星变化时对DISB进行转换以实现DISB的持续可估性，且对其时变特性进行了统计分析；基于这一特性，建立了基于宽巷组合的BDS和GPS紧组合定位模型。结果表明，中等基线下，超宽巷/宽巷模糊度能够快速可靠固定，且采用系统间紧组合模型可以显著提高定位精度，在可见卫星数少的遮挡环境下提升更为明显。

技术领域

本发明涉及GNSS(Global Navigation Satellite System)定位与导航技术领域，特别是一种BDS和GPS融合的三频宽巷紧组合定位方法。

背景技术

RTK技术是目前应用范围最广的GNSS精密定位技术之一，且能够让用户实时地获得高精度的定位结果。模糊度的快速可靠固定对于获得实时高精度定位结果而言至关重要。目前在RTK定位中，一般都是求解L1或L2的基础模糊度去进行定位解算，但其受基站间距离、大气延迟误差、观测环境等因素的影响，短时间内模糊度解算的成功率较低，且其初始化时间很长，在观测环境较差的情况可能会出现长时间模糊度无法固定的情况。因此，其定位结果的可靠性无法得到保障。为了提高模糊度解算的成功率、可靠性和缩短其定位的初始化时间，有人利用宽巷的长波长的特性，采用载波和伪距组合基于无几何模型固定宽巷模糊度，但这种模型放大了伪距观测噪声，使宽巷模糊度解算成功率受伪距观测噪声的影响较大，单历元固定的可靠性不高，且需要一定的初始化时间。目前，GPS有部分卫星可以播发三频信号，BDS全系统卫星均播发三频信号，因此可利用三频超宽巷/宽巷模糊度波长较长从而易于固定的优势，使宽巷模糊度解算结果快速、准确、可靠。

同时，随着人们对于获得高精度、实时、准确的位置信息的需求不断增加，多GNSS融合定位成为了卫星导航定位的发展趋势。多GNSS融合主要使用两种模型：一种是各系统选择各自基准卫星的松组合模型，即系统内差分模型，没有建立系统间的联系，在遮挡环境下的定位精度较低；另一种是不同系统选择共同基准卫星的紧组合模型，即系统间差分模型。中等基线下，在成功固定宽巷模糊度的前提下，如果可以正确处理基于宽巷的差分系统间偏差，系统间差分模型有利于增加大量的冗余观测信息，有望提高定位精度，特别是在卫星信号容易被阻挡的严重观测环境下。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种BDS和GPS融合的三频宽巷紧组合定位方法，中等基线下，超宽巷/宽巷模糊度能够快速可靠固定，且采用系统间紧组合模型可以显著提高定位精度，在可见卫星数少的遮挡环境下提升更为明显。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

根据本发明提出的一种BDS和GPS融合的三频宽巷紧组合定位方法，包括以下步骤：

步骤1、利用三频数据固定超宽巷组合(0，-1，1)的模糊度，来解算出宽巷组合(1，-1，0)的模糊度；

步骤2、以BDS为基准系统，构建BDS系统内双差宽巷组合模型与BDS/GPS系统间双差宽巷组合模型；

步骤3、对BDS/GPS系统间双差宽巷组合模糊度重参化并进行参数去相关；

步骤4、实时估计基于宽巷组合的载波差分系统间偏差DISB，并在基准卫星变化时对DISB进行转换以实现DISB的持续可估性，且对DISB时变特性进行统计分析；

步骤5、基于步骤4对DISB时变特性的分析结果，建立基于宽巷组合的BDS和GPS紧组合定位模型。

作为本发明所述的一种BDS和GPS融合的三频宽巷紧组合定位方法进一步优化方案，步骤1具体如下：

步骤11、构建基于线性组合的双差观测模型：