[发明专利]一种基于PPP-B2b服务的精密单点定位系统及方法

说明书

本发明涉及精密单点定位技术领域，提出一种基于PPP‑B2b服务的精密单点定位系统及方法，其中包括接收机、预处理模块、数据处理模块和输出模块，其中，接收机通过天线接收北斗三号系统播发的PPP‑B2b信号，以及观测数据和广播星历，经预处理模块对接收的信号进行解码及预处理，得到改正数，再输入数据处理模块中；数据处理模块中预设有无电离层模型，数据处理模块根据改正数对观测数据进行改正，并通过无电离层模型求解观测数据中的已知项，然后将计算结果发送至输出模块，输出模块根据用户需求输出相应的精密单点定位结果。本发明基于PPP‑B2b服务获取观测数据、常规星历和改正数等数据，不需要用户输入外部数据，有效提高精密单点定位效率。

技术领域

本发明涉及精密单点定位技术领域，更具体地，涉及一种基于PPP-B2b服务的精密单点定位系统及方法。

背景技术

目前在精密单点定位技术中主要采用区域参考网增强精密单点定位(PPP-RTK)技术，虽然兼具PPP“定位方式灵活”与RTK“定位过程高效”两者优势，但是在进行精密单点定位过程中还需要输入外部数据。

北斗三号系统提供有B1I、B1C、B2a、B2b和B3I五个公开服务信号，为用户提供基本导航、精密单点定位、星基增强、短报文通信和中轨搜救等服务。在北斗三号播发的诸多信号中，B2b信号由于承载着精密单点定位服务(PPP)而备受关注。此精密定位服务由PPP-B2b信号提供，由北斗三号三颗地球同步轨道(GEO)卫星在我国及周边地区播发，可为用户提供公开、免费的高精度服务。随着PPP-B2b信号接口文件(ICD)的公布，用户可以根据ICD的说明对信号进行解析，获取其播发的数据，再配合相应观测数据和广播星历，即可实现精密单点定位功能。

发明内容

本发明为克服在进行精密单点定位过程中还需要输入外部数据，效率较低的缺陷，提供一种基于PPP-B2b服务的精密单点定位系统，以及一种基于PPP-B2b服务的精密单点定位方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种基于PPP-B2b服务的精密单点定位系统，包括接收机、预处理模块、数据处理模块和输出模块，其中，所述接收机通过天线接收北斗三号系统播发的PPP-B2b信号，以及观测数据和广播星历，经预处理模块对接收的PPP-B2b信号进行解码及预处理，得到改正数，再输入数据处理模块中；所述数据处理模块中预设有无电离层模型，所述数据处理模块根据改正数对观测数据进行改正，并通过所述无电离层模型求解观测数据中的已知项，然后将计算结果发送至输出模块，所述输出模块根据用户需求输出相应的精密单点定位结果。

作为优选方案，所述预处理模块包括电文解码器和改正数匹配单元；其中，所述电文解码器用于对接收的PPP-B2b信号进行电文解码，得到观测数据、卫星轨道改正数、卫星钟差改正数、码间偏差改正数和用户测距精度指数；所述改正数匹配单元利用观测数据对应的观测时间匹配对应时间的改正数后输出至所述数据处理模块。

作为优选方案，所述数据处理模块中预设的无电离层模型包括双频组合无电离层，其表达公式如下：

式中，P_IF为无电离层模型输出的伪距观测值，L_IF为无电离层模型输出的相位观测值；f₁、f₂分别为L₁和L₂载波相位观测值的频率；P₁和P₂分别表示L₁和L₂载波对应的伪距观测值；ρ为站星几何距离，c为真空中的光速，dt为接收机钟差，dT为卫星钟差，trp为对流层延迟误差，B_IF为双频无电离层组合模糊度，dm为组合伪距观测值的多路径效应，δm为组合相位观测值的多路径效应，ε_P为组合伪距观测噪声，ε_L为组合相位观测噪声。