[发明专利]动态条件下卫星导航接收机测量误差的测试方法和设备有效
申请号: | 202110471876.4 | 申请日: | 2021-04-29 |
公开(公告)号: | CN112987038B | 公开(公告)日: | 2021-07-23 |
发明(设计)人: | 熊晨耀;吴杰;宋远;李青松;王鼎杰 | 申请(专利权)人: | 中国人民解放军国防科技大学 |
主分类号: | G01S19/23 | 分类号: | G01S19/23 |
代理公司: | 长沙国科天河知识产权代理有限公司 43225 | 代理人: | 邱轶 |
地址: | 410073 湖*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 动态 条件下 卫星 导航 接收机 测量误差 测试 方法 设备 | ||
1.一种动态条件下卫星导航接收机测量误差的测试方法,其特征在于,所述方法包括:
基于静态基准站的已知准确坐标和三点定圆原理,根据流动站卫星导航接收机在预设的圆周轨迹上多点静态相对定位的有效测量结果,得到圆周轨迹绝对位置的参数描述;
由所述流动站卫星导航接收机按照预设的速度沿所述圆周轨迹运动,从所述流动站卫星导航接收机的接收信号中解析得到星历文件和观测数据文件,粗差和周跳检验后获得可用观测数据;
以站间星间载波相位双差模糊度和流动站相对轨迹圆心偏航角的正弦值、余弦值为未知数,根据圆周运动轨迹约束,建立所述流动站和所述静态基准站之间的站间星间伪距双差方程和站间星间载波相位双差方程,求解得到浮点模糊度和浮点定位解;
对站间星间载波相位双差方程的浮点模糊度进行模糊度固定,得到模糊度整数解,根据所述模糊度整数解,建立关于所述静态基准站到所述流动站的相对位置矢量的载波相位双差方程;
根据所述载波相位双差方程求得的有效固定解和圆周轨迹,计算所述流动站的准确位置数据,根据所述流动站的观测数据、对应的准确位置数据和对应时刻卫星位置,计算所述流动站卫星导航接收机的测量误差。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述站间星间伪距双差方程和站间星间载波相位双差方程的建立方式包括:
以所述流动站的电气相位中心圆周轨迹的圆心为原点,以从所述圆心到所述流动站卫星导航接收机的天线电气相位中心的方向为x轴,所述圆心指向旋转轴地向为z轴,建立体坐标系,以所述圆心为原点建立北东地坐标系,转台正确地水平安装时,得到体坐标系和北东地坐标系之间的偏航角;
以站间星间载波相位双差模糊度、、为未知数,建立所述流动站卫星导航接收机和所述静态基准站之间的站间星间伪距双差方程和站间星间载波相位双差方程。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对站间星间载波相位双差方程的浮点模糊度进行模糊度固定,得到模糊度整数解,根据所述模糊度整数解,建立关于所述静态基准站到所述流动站的相对位置矢量的载波相位双差方程的步骤包括:
对所述站间星间载波相位双差方程的模糊度浮点解,基于最小二乘模糊度降相关平差方法对模糊度浮点解和对应的方差阵进行模糊度固定,得到模糊度整数解;
根据所述模糊度整数解,建立关于所述静态基准站到所述流动站的相对位置矢量的载波相位双差方程。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述载波相位双差方程求得的有效固定解和圆周轨迹,计算所述流动站的准确位置数据,根据所述流动站的观测数据、对应的准确位置数据和对应时刻卫星位置,计算所述流动站卫星导航接收机的测量误差的步骤包括:
根据模糊度整数解求解载波相位双差方程,求解并检验,得到相对位置矢量的固定解;
根据相对位置矢量的有效固定解、圆周轨迹的绝对位置数据,推算该时刻流动站卫星导航接收机的准确位置;
根据所述流动站准确位置和转速设定,插值计算一部分缺失有效固定解的时刻的流动站位置;
根据所述流动站准确位置、对应时刻卫星位置和观测数据文件,得到所述流动站卫星导航接收机的测量误差。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,从所述流动站卫星导航接收机的接收信号中解析得到星历文件和观测数据文件,粗差和周跳检验后获得可用观测数据的方式包括:
对所述流动站卫星导航接收机的接收信号进行伪距粗差检验和周跳探测检验,仅保留没有检验出粗差和周跳的接收信号;所述周跳探测检验包括非差GF、站间单差GF、星间单差GF、站间星间双差GF和站间星间双差MW。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,得到所述圆周轨迹的绝对位置数据的方式包括:
由所述流动站卫星导航接收机在多个预设位置上静止并接收卫星导航信号,所述预设位置均位于同一个圆周上;
根据在所述预设位置收到的卫星导航信号,以及根据已知准确坐标的静态基准站,得到所述圆周的圆心的绝对位置数据,基于几何原理计算所述圆周的半径。
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