[发明专利]顾及信号间偏差稳定性的多频多模GNSS精密定位方法和设备

权利要求书

1.顾及信号间偏差稳定性的多频多模GNSS精密定位方法，其特征在于，包括：

步骤1，获取接收机良好环境下的多频多模GNSS观测数据；

步骤2，采用顾及各信号间偏差的观测方程进行多频多模精密单点定位(PPP)，得到各历元中信号间偏差参数估值；

步骤3，利用信号间偏差的短时稳定性，对其收敛后的结果取平均，获得良好观测环境各信号间偏差下的平均值并存储；

步骤4，当观测环境变差时，将各信号间偏差的平均值作为虚拟观测值，用于恶劣环境下该接收机进行多频多模精密单点定位。

2.根据权利要求1所述的多频多模GNSS精密定位方法，其特征在于，所述步骤2顾及的信号间偏差，包括系统间偏差ISB和频率间偏差IFB。

3.根据权利要求1所述的多频多模GNSS精密定位方法，其特征在于，所述步骤2在进行多频多模精密单点定位时，使用来自GPS、GLONASS、Galileo、BDS-2和BDS-3这些系统所有频率的伪距和相位观测值。

4.根据权利要求3所述的多频多模GNSS精密定位方法，其特征在于，步骤2选择GPS作为参考系统，多频多模精密单点定位的方法为：

(1)建立顾及信号间偏差的观测方程：

式中，上标G、R、E、C2和C3分别代表GPS、GLONASS、Galileo、BDS-2和BDS-3卫星，上标s表示该系统第s颗卫星，下标f表示第f频率，为分别表示第s颗sys系统卫星第f频率的伪距观测值和相位观测值，μ为视线方向的单位向量，X为接收机三维坐标，cdt_r为吸收了接收机端GPS伪距硬件延迟的接收机钟差参数，ISB^R,G、ISB^E,G、ISB^C2,G和ISB^C3,G分别代表GLONASS与GPS，Galileo与GPS，BDS-2与GPS，BDS-3与GPS间的ISB参数；表示各系统第一频率的倾斜电离层延迟，吸收了接收机端伪距硬件延迟；γ_f为电离层转换系数，λ_f为第f频率信号的波长；m为对流层投影函数，Z为接收机天顶方向对流层延迟；IFB_f为第f频率的IFB参数，仅在各系统第三及以上频率的伪距观测方程中出现；N_f为第f频率相位观测值的整周模糊度，吸收了卫星端与接收机端相位硬件延迟；

(2)将上述观测方程中的观测值、方程系数和待估参数使用矩阵表示，并简化为如下形式：

L＝BU+Δ

式中，L为观测矩阵，B为设计矩阵，Δ为测量噪声矩阵，U为未知参数估值矩阵：

U＝[X,cdt_r,T,Ι,ISB,IFB,N]^T

式中，Ι表示所有卫星第一频率的电离层延迟构成的矩阵，ISB表示所有ISB参数构成的矩阵，IFB表示所有IFB参数构成的矩阵，N表示所有整周模糊度参数构成的矩阵；

(3)建立状态方程：

U_k+1＝U_k+Ω_k

式中，U_k+1、U_k分为第k+1和第k历元的未知参数估值矩阵，Ω_k为系统噪声矩阵；

(4)根据建立的观测方程和状态方程，采用扩展卡尔曼滤波逐历元解算各未知参数估值矩阵。

5.根据权利要求1所述的多频多模GNSS精密定位方法，其特征在于，步骤3中收敛的判定标准为，东、北和高程方向上定位精度连续十个历元优于0.1m。

6.根据权利要求4所述的多频多模GNSS精密定位方法，其特征在于，步骤3计算良好环境下各信号间偏差平均值的方法为：

式中，表示除GPS系统外的其他sys系统与GPS系统间ISB的平均值，为sys系统第f频率IFB参数的平均值，n为收敛后的历元总数，为第j历元ISB、IFB参数的估值。