[发明专利]一种GNSS定位方法及装置

权利要求书

1.一种GNSS定位方法，其特征在于，包括：

获取观测数据、星历数据、全球电离层格网图文件以及卫星DCB产品；

基于观测数据、星历数据和卫星DCB产品构建伪距观测方程和载波相位观测方程，基于全球电离层格网图文件构建电离层虚拟观测方程；

基于当前历元的观测数据，确定最优权重，所述最优权重为电离层虚拟观测值与实际伪距及载波相位观测值之间的方差阵；

基于伪距观测方程、载波相位观测方程和电离层虚拟观测方程形成的组合观测误差方程，利用最优权重解算接收机的位置参数；

基于当前历元的观测数据，确定最优权重；包括：

根据电离层时空信息，确定当前历元中第m个卫星的电离层虚拟观测值初始方差：

其中，为当前历元编号；为电离层虚拟观测量的初始方差；为随时间和空间变化而变化的先验方差；为第m个卫星的高度角；为接收机到第m个卫星连线方向上的电离层穿刺点的地理纬度；t为穿刺点处的当地时间；

根据M个初始方差构建初始电离层虚拟观测方差阵：

确定电离层虚拟观测值与实际观测值之间的最优权因子K；

基于最优权因子K计算电离层虚拟观测值与实际伪距及载波相位观测值之间的方差阵：

其中， 为方差变化率，取值0.04；为当前历元观测时刻与初始观测时刻的时间间隔，单位为分钟；

确定为最优权重。

2.根据权利要求1所述的GNSS定位方法，其特征在于，基于观测数据、星历数据和卫星DCB产品构建伪距观测方程和载波相位观测方程；包括：

从当前历元的观测数据中获取第j个频率的第m个卫星的观测数据；其中，， ，为频率的个数；M为卫星个数；

基于第j个频率的第m个卫星的观测数据，构建第j个频率的第m个卫星的伪距观测方程：

其中，为第j个频率的第m个卫星的伪距观测值；为接收机与第m个卫星的几何距离，其中， 为接收机坐标；为第m个卫星坐标；为吸收了接收机伪距偏差的接收机钟差；为吸收了卫星伪距偏差的卫星钟差；c为光速；为对流层延迟；为第j个频率的电离层延迟放大因子：，为第1个频率，为第j个频率；为伪距观测的多路径效应误差；为伪距观测的未参数化与模型化的其它残余误差；

其中，为接收机仪器偏差，为第m个卫星的仪器偏差，从卫星DCB产品中获取到；为频率 的第m个卫星的电离层延迟；

基于第j个频率的第m个卫星的观测数据，构建第j个频率的第m个卫星的载波相位观测方程：

其中，为第j个频率的第m个卫星的载波相位观测值，为第j个频率的波长，为模糊度参数；为载波相位观测的多路径效应误差；为载波相位观测的未参数化与模型化的其它残余误差。

3.根据权利要求2所述的GNSS定位方法，其特征在于，基于全球电离层格网图文件构建电离层虚拟观测方程，包括：

构建频率的第m个卫星的电离层虚拟观测方程：

其中，为通过全球电离层格网图文件计算得到的频率的第m个卫星的电离层延迟；为对应的测量噪声。

4.根据权利要求3所述的GNSS定位方法，其特征在于，确定电离层虚拟观测值与实际观测值之间的最优权因子；包括：

设置权因子K的初始值为1，以1为递增量进行逐次递增直至n，计算每个权因子K对应的当前历元的验后加权平方和；

将n个历元验后加权平方和的最小值对应的K作为最优权因子。

5.根据权利要求3所述的GNSS定位方法，其特征在于，基于伪距观测方程、载波相位观测方程和电离层虚拟观测方程形成的组合观测误差方程，利用最优权重解算接收机的位置参数，包括：

所述组合观测误差方程为：

其中，为当前历元的观测向量：

为当前历元的观测矩阵；为待估参数向量；为服从正态分布的当前历元的观测误差，其均值和协方差矩阵分别为0和：

其中，为伪距观测值方差阵，为载波相位观测值方差阵，均为的对角阵；

求解所述组合观测误差方程，得到待估参数向量。