[发明专利]一种基于广播星历的实时数据流中断综合补偿方法

权利要求书

1.一种基于广播星历的实时数据流中断综合补偿方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)各基准站进行浮点精密单点定位(precise point positioning，PPP)数据处理，获取PPP浮点解；步骤(1)的方法具体如下：根据基准站的分布情况，构建Delaunay三角网，各基准站实时接收分析中心播发的轨道和钟差改正数，采用公式(1)重参化模型对观测数据进行浮点PPP数据处理，对于基准站r和观测到的卫星s，s＝1,…,j，r＝1,…,i，i和j为基准站和卫星的总数，在某一历元t₀，基于无电离层组合的重参化载波相位观测方程为：

式中，t₀表示观测历元；r和s分别代表不同的接收机和卫星；为t₀历元的载波观测值；为t₀历元的站星距；c为光速；和为t₀历元的重参化接收机钟差和卫星钟差，分别吸收了接收机端和卫星端无电离层组合的伪距硬件延迟；为t₀历元的对流层延迟；为t₀历元的非差无电离层组合模糊度；b_r(t₀)和b^s(t₀)分别为t₀历元的接收机端和卫星端的小数偏差；

(2)通过星间单差模糊度固定，各基准站实现PPP固定解；

(3)在模糊度固定的基础上，逐个基准站提取所观测到卫星的综合误差；

(4)对区域基准站网共同观测到的卫星，通过多站进行综合误差加权，提高定位精度；

步骤(2)的方法如下：在步骤(1)中浮点解的基础上，首先选择高度角大于45度的卫星作为参考卫星，采用星间单差组合消除接收机端的硬件延迟，然后对浮点模糊度的卫星端宽巷小数偏差(fractional-cycle biases，FCBs)进行改正，采用Melbourne-Wübbena(MW)组合固定宽巷模糊度，最后，通过步骤(1)中浮点PPP得到的无电离层模糊度和已经固定的宽巷模糊度，计算窄巷浮点模糊度和协方差矩阵，通过对卫星端的窄巷小数偏差进行改正，采用最小二乘降相关算法固定窄巷模糊度，通过已固定的宽巷和窄巷模糊度重构无电离层组合模糊度，并对公式(1)中的待估参数进行更新；

步骤(3)的方法如下：在步骤(2)中模糊度固定的基础上，各基准站进行单站综合误差提取，随机选择一颗卫星k作为参考卫星，基准站的坐标已知，一旦模糊度成功固定，每个卫星的高精度倾斜对流层延迟可以通过式(2)进行提取：

式中，为t₀历元固定的单差模糊度，对于参考星而言，单差模糊度为0，通过上式提取的倾斜对流层是有偏的，其中包含了参考星的非差模糊度以及接收机端的FCBs，即：

当实时轨道和钟差改正数存在时延或中断时，在当前历元t₁，采用广播星历计算t₁历元的综合误差公式如下：

式中，t₁＝t₀+dt，dt表示时间间隔；为t₁历元的载波观测值；表示t₁历元采用广播星历计算的站星距；为t₁历元的对流层延迟；为t₁历元固定的单差模糊度；b^s(t₁)为t₁历元的卫星FCBs，由式(4)可知，通过改正倾斜对流层延迟、单差模糊度以及卫星FCBs，可以得到包括轨道误差、卫星钟差以及接收机钟差在内的综合误差具体表达式如下：

式中，表示轨道误差，和为t₁历元的重参化接收机钟差和卫星钟差；

在无周跳的连续观测弧段，可以认为：

式中，表示在dt时间间隔内对流层延迟的变化量，采用线性外推模型对倾斜对流层延迟进行短时预报，并将式(6)代入式(5)，即可得到单个基准站r在历元t₁的综合误差。

2.根据权利要求1所述的一种基于广播星历的实时数据流中断综合补偿方法，其特征在于，步骤(4)的方法如下：

在步骤(3)得到单个基准站的综合误差后，通过预设范围内的多个基准站进行加权，具体如下：

式中，n为加权所使用的基准站数目，a_i表示加权系数，满足如下关系式：

式中，d_i表示用户到基准站i的距离；

将加权后的综合误差播发给用户，当实时数据流滞后或中断时，用户基于广播星历，采用生成的综合误差对轨道误差和钟差进行补偿，提高定位精度。