[发明专利]一种海洋精密单点定位方法

说明书

本发明公开了一种海洋精密单点定位方法，首先利用多张北斗短报文数传终端采用分时转发的方式传递北斗卫星轨道和钟差改正数。其次，在两次完整的改正数传输期间内，采用历元间差分定位，满足了高精度定位的实时性。本发明同时利用历元间差分定位，解决了接收机采样频率和北斗ID卡传输数据频率不匹配的问题。获得历元间高精度的相对位置解，通过高精度相对位置解递推绝对位置，满足了高精度定位的实时性，适应了导航的实际运行要求。

技术领域

本发明属于卫星导航定位技术领域，涉及一种海上精密单点定位方法，特别是一种基于北斗导航通讯一体化的海洋精密单点定位方法。

背景技术

精密单点定位(Precise Point Positioning，PPP)技术因具有单台接收机、无需基站辅助以及高精度等优势，可以为海洋开发、海洋勘探以及海上作业保障等应用提供高精度的位置基准，是提供海洋绝对高精度位置服务的首选技术之一。

PPP的定位性能很大程度上依赖于精密卫星轨道和钟差产品的质量，随着实时高精度位置服务需求的日益凸显，国际GNSS服务(International GNSS Service，IGS)推出了精密卫星轨道和钟差产品的实时服务(Real-Time Service，RTS)，同时，Veripos、Fugro、Trimble等商业公司可以提供海上实时PPP(Real-Time PPP,RT-PPP)的高精度位置服务，该类服务的精密卫星轨道和钟差产品的数据传输均采用Imarsat海事卫星，服务成本昂贵，且用户的位置信息存在泄密的危险。随着我国北斗第三代卫星导航系统的全球组网，北斗短报文通讯功能满足全球海域覆盖的要求，且成本低、保密性好的特点，但受限于北斗短报文通讯频率和带宽限制，无法满足精密卫星轨道和钟差产品输出的需求。

发明内容

针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是提供一种覆盖范围广、成本低、保密性能好的北斗导航通讯一体化的海洋精密单点定位方法，摆脱全球短报文的数据通讯频率和带宽限制，实现全球数据传输覆盖，保障自主安全性。

为解决上述技术问题，本发明的一种海洋精密单点定位方法，包括：

步骤1：实时获取原始观测量信息及导航电文信息；

步骤2：将用户端的可视卫星通过一张北斗卡传递给系统端；

步骤3：由系统端的多卡设备通过短报文将用户端相应可视卫星修正产品打包分时发送；

步骤4：用户端实时接收由系统端多卡北斗短报文终端分时传输的北斗卫星精密轨道和钟差改正数，并判断是否完整接受到同一历元的校正数，若是，则进入下一步，否则，进入步骤7。

步骤5：在完成同一时刻的北斗卫星轨道和钟差改正数传输后，根据修正产品对卫星位置和卫星钟差进行校正，并利用精确模型修正观测量中模型化误差，包含相位缠绕、潮汐、自旋转、相对论以及卫星天线相位抖动；

步骤6：构建无电离层组合观测模型，利用步骤5求出的模型化误差进行误差修正，通过扩展卡尔曼滤波进行PPP定位解算；

步骤7：在两次完整的差分数据传输期间内，构建非组合历元差分模型，利用LAMBDA方法进行周跳固定，完成历元间高精度相对定位解算；

步骤8：通过历元间高精度相对位置以及上一次的PPP定位结果递推用户绝对位置。

本发明还包括：

1.步骤3中系统端包括多张北斗卡，在接收到用户的可视卫星后，通过等时分组播发的方式将信号强度高的8颗北斗SSR数据播发给用户。

2.步骤5中根据修正产品对卫星位置和卫星钟差进行校正具体为：