[发明专利]一种精度高的静态伪距单点定位方法及装置

权利要求书

1.一种精度高的静态伪距单点定位方法，其特征在于，包括步骤：

S1、预设多个历元，并对每个历元分别执行以下步骤：

S11、根据当前历元中各颗卫星的位置以及接收机的位置计算每颗卫星的高度角和方位角；

S12、删除高度角小于预设值的卫星；

S13、根据步骤S12处理后的卫星的高度角和方位角确定当前历元各颗卫星在站心坐标系E、N、U方向上的权重矩阵；

S14、根据所述权重矩阵通过最小二乘估计方法分步估计所述接收机在当前历元的位置；

S2、将计算得到的接收机在各个历元中的位置取平均，得到所述接收机的精度高的静态伪距单点定位结果；

步骤S13包括：

S131、根据步骤S12处理后的每颗卫星的高度角θ和方位角α确定当前历元中第i颗卫星在站心坐标系中E、N、U方向上的权值w²_E,i、w²_N,i和w²_U,i，其中i＝(1，2，...，n)，n为当前历元中所述接收机收到的卫星数量：

S132、根据所述E、N、U方向上各颗卫星的权值确定当前历元在E、N、U方向上关于各颗卫星的权重矩阵，所述权重矩阵如下：

W_E＝diag{w²_E,1,w²_E,2,...,w²_E,n}

W_N＝diag{w²_N,1,w²_N,2,...,w²_N,n}

W_U＝diag{w²_U,1,w²_U,2,...,w²_U,n}；

步骤S14包括：

S141、分步计算当前历元和上一历元的站心坐标差，计算公式如下：

ΔE_E＝(G^TW_EG)^-1G^TW_EΔρ

ΔE_N＝(G^TW_NG)^-1G^TW_NΔρ

ΔE_U＝(G^TW_UG)^-1G^TW_UΔρ

其中，ΔE为当前历元和上一历元的站心坐标差，ΔE_E表示根据E方向权重矩阵W_E所求得的当前历元和上一历元的站心坐标差，ΔE_N表示根据N方向权重矩阵W_N所求得的当前历元和上一历元的站心坐标差，ΔE_U表示根据U方向权重矩阵W_U所求得的当前历元和上一历元的站心坐标差，G为方向余弦矩阵，Δρ为修正后的伪距残差；

S142、根据牛顿迭代法，重复步骤S111至S141，直到小于预设值时，得到所述接收机在当前历元E、N、U方向上的站心坐标的估值如下：

其中，e_E,k，n_E,k，u_E,k分别表示当前历元根据E方向权重矩阵W_E所求得的接收机在站心坐标系中的坐标，e_E,k-1，n_E,k-1，u_E,k-1分别表示上一历元根据E方向权重矩阵W_E所求得的接收机在站心坐标系中的坐标，Δe_E，Δn_E，Δu_E分别表示根据E方向权重矩阵W_E所求得的当前历元和上一历元的站心坐标差；e_N,k，n_N,k，u_N,k分别表示当前历元根据N方向权重矩阵W_N所求得的接收机在站心坐标系中的坐标，e_N,k-1，n_N,k-1，u_N,k-1分别表示上一历元根据N方向权重矩阵W_N所求得的接收机在站心坐标系中的坐标，Δe_N，Δn_N，Δu_N分别表示根据N方向权重矩阵W_N所求得的当前历元和上一历元的站心坐标差；e_U,k，n_U,k，u_U,k分别表示当前历元根据U方向权重矩阵W_U所求得的接收机在站心坐标系中的坐标，e_U,k-1，n_U,k-1，u_U,k-1分别表示上一历元根据U方向权重矩阵W_U所求得的接收机在站心坐标系中的坐标，Δe_U，Δn_U，Δu_U分别表示根据U方向权重矩阵W_U所求得的当前历元和上一历元的站心坐标差，k表示迭代次数，且k为大于1的正整数；

S143、取e_E,k，n_N,k，u_U,k作为当前历元接收机在站心坐标系中的坐标，所述接收机的站心坐标如下：

S144、根据所述接收机的站心坐标和坐标变换公式进行坐标变换，得到所述接收机的单点定位结果；

所述坐标变换公式为：其中，x，y，z分别表示接收机在地心地固坐标系X轴、Y轴和Z轴方向上的坐标分量，S为坐标变换矩阵，λ为接收机位置的大地经度，φ为接收机位置的大地纬度。