[发明专利]一种多频北斗载波相位差分/INS组合定位方法

权利要求书

1.一种多频北斗载波相位差分/INS组合定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，移动站通过海面无线电通信链路向差分基准站广播定位请求；

步骤2，基准站获取移动站的定位请求后，捕获北斗卫星导航定位系统播发的导航和观测信息并编码调制生成差分修正量，然后通过海面无线电通信链路向移动站播发；

步骤3，移动站获取基准站差分修正量后，结合自身接收的北斗导航和观测信息以及INS位置预测信息，构建INS预测位置的载波相位和伪距站间星间双差观测模型和随机模型；

步骤4，在充分考虑电离层和对流层误差的情况下，构建超宽巷MW和宽巷观测量，利用就近取整法实现模糊度的快速解算；

步骤5，在超宽巷和宽巷模糊度的辅助下，基于消电离层-组合噪声可约束的要求，构建几何相关约束模式下的窄巷模糊度解算模型；利用就近取整算法完成相对基线固定解的在航解算；

步骤6，最后基于基准站坐标实现移动站坐标的精密解算并播发给基准站，基准站利用移动站的定位信息引导移动站的飞行；

移动站获取步骤2中基准站播发的差分修正量后，结合自身接收的北斗导航和观测信息以及INS位置预测信息，基于INS辅助的北斗多频整周模糊度快速解算以及平滑补偿北斗中断定位的误差传播规律，构建相对于INS预测位置的载波相位和伪距站间星间双差观测模型，

式中，Δ▽为两次差分操作；p和φ分别为北斗卫星伪距和载波相位观测量；δx是航母舰体与舰载机两端的相对位置误差量；ρ_INS为根据上一次差分解算位置解算与INS预测位置叠加作用产生的测距概略计算值；h为双差观测几何矩阵；N和ε分别代表双差载波相位模糊度和观测噪声；

基于高度角加权理论和上述双差模型的误差传播规律构建双差随机模型，

σ(ε_φ)＝0.005(1+1/sin(θ))

σ(ε_p)＝0.5(1+1/sin(θ))

其中D和S分别表示双差和单差转化矩阵，θ表示卫星的高度角；

双差超宽巷载波相位测量值φ_w23的观测方程为，

其中λ_w23表示超宽巷组合观测量的波长，r和T表示站星距离和对流层延迟，I_w23，N_w23和ε_φ,w23分别表示超宽巷组合的双差电离层延迟，双差相位模糊度参数和观测噪声；

若忽略短基线情况下双差电离层延迟残余，则有

其中Δ▽p₃表示北斗B3信号所播发的双差伪距测量值；

双差宽巷载波相位测量值φ_w12的观测方程为，

其中λ_w12表示宽巷组合观测量的波长，I_w12，N_w12和ε_φ,w12分别表示宽巷组合的双差电离层延迟，双差相位模糊度参数和观测噪声；

若忽略短基线情况下双差电离层延迟残余，则有

其中

在超宽巷和宽巷模糊度的辅助下，基于消电离层-组合噪声可约束的要求，构建几何相关＝约束模式下的窄巷模糊度解算模型；

式中，H是h^s,1的矩阵表达；ε_*,INS分别代表舰船与舰载机INS的位置更新误差，利用就近取整算法完成相对基线固定解的在航解算‘’

步骤3中移动站获取基准站差分修正量后，结合自身接收的北斗导航和观测信息以及INS位置预测信息，构建INS预测位置的载波相位和伪距站间星间双差观测模型和随机模型，能够有效提升定位结果的连续性；

步骤5中在超宽巷和宽巷模糊度的辅助下，基于消电离层-组合噪声可约束的要求，构建几何相关(GB)约束模式下的窄巷模糊度解算模型；利用就近取整算法完成相对基线固定解的在航解算；逐级模糊度解算有效提升了解算的速度，保障了定位的实时性。