一种单频RTK融合测试分析方法技术

技术编号:13078365 阅读:82 留言:0更新日期:2016-03-30 12:31
本发明专利技术提供了一种单频RTK融合测试分析方法,包括如下步骤:列出GPS系统和GALILEO系统载波相位和伪距的非差观测方程;用GPS接收机钟差改正和GALILEO到GPS时间偏差来替换GALILEO接收机钟差改正;根据测站间求差公式以消除误差,建立GPS和GALILEO卫星间的单差载波相位和伪距观测方程;选择参考卫星,列出包含载波和伪距IBSs的紧组合双差观测方程后并进行分解;将分解后的双差模型中的载波和伪距IBSs作为未知参数以进行简化;将整周模糊度和载波ISB的整数部分结合起来形成一个新的参数,得到载波ISB相位的小数部分;建立多系统相对定位的双差观测方程;预设一个先验值以分离出载波相位ISB的整数部分,建立伪距观测方程。本发明专利技术提高了精密相对定位的精确性、可靠性和有效性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及GPS定位领域,具体公开了一种GPS/GALILE0系统(伽利略卫星导航系 统,Galileosatellitenavigationsystem,是由欧盟研制和建立的全球卫星导航定位系 统)单频RTK融合测试分析方法
技术介绍
目前多系统观测值的融合所采用的数学模型要求一个系统选择一个参考卫星,运 主要是因为不同导航系统观测值的频率是不一样的。运种松组合方式减少了可用观测卫星 的数量,对RTK的初始化时间、观测精度等都会有一定的影响。
技术实现思路
本专利技术提供了一种单频RTK融合测试分析方法,包括如下步骤: 列出GPS系统和GALILEO系统载波相位和伪距的非差观测方程; 用GI^接收机钟差改正和GALILEO到GI^时间偏差来替换GALILEO接收机钟差改正; 根据测站间求差公式W消除误差,建立GI^和GALILEO卫星间的单差载波相位和伪 距观测方程; 选择一颗GPS卫星作为多系统融合的参考卫星,列出包含载波和伪距IBSs的紧组 合双差观测方程后并进行分解; 将分解后的双差模型中的载波和伪距IBSs作为未知参数W进行简化; 将经过分解和简化后的双差模型中的整周模糊度和载波ISB的整数部分结合起来 形成一个新的参数,得到载波ISB相位的小数部分; 建立多系统相对定位的双差观测方程; 预设一个先验值W分离出载波相位ISB的整数部分,建立伪距观测方程。 在上述的单频RTK融合测试分析方法中,列出GPS系统和GALILEO系统载波相位和 伪距的非差观测方程为:其中,为载波相位非差观测值,/?6为卫星与测站的几何距离,化k为接收机钟差 改正,化^=为卫星钟差改正,λ为载波波长,(^为接收机载波相位小数部分,(1>*=为卫星载波相 位小数部分,《6 >为接收机载波硬件延迟,为卫星载波硬件延迟,iVf为整周模糊度,复 为载波相位噪声,/f为伪距观测值,为接收机测距码硬件延迟,为卫星测距码硬件 延迟,为测距码噪声。 在上述的单频RTK融合测试分析方法中,用GI^接收机钟差改正和GALILEO到GPS时 间偏差来替换GALILEO接收机钟差改正的公式为:其中,E为Galileo卫星定位系统,dGGTO为Galileo至化PS时间系统偏差。进一步的,在上述的GPS/GALILE0系统单频RTK融合测试分析方法中,根据测站间 求差公式W消除误差,建立GPS和GALILEO卫星间的单差载波相位观测方程:W及建立GPS和GALILEO卫星间的单差伪距观测方程:其中,诏为载波相位单差观测值,;口g为测站到接收机的单差几何距离,1为测站接 收机编号,dtki为单差接收机钟差改正,Φια为接收机载波相位单差小数部分,为接收 机载波单差硬件延迟,辦为整周模糊度单差,为载波相位单差噪声,蝶为单差伪距 观测值,>为接收机测距码单差硬件延迟,对测距码单差噪声。在上述的单频RTK融合测试分析方法中,建立多系统相对定位的双差观测方程:[003引其中,""为载波相位双差观测值为双差几何距离,iVf为双差整周模糊 度,为载波相位内部系统延迟,为伪距双差观测值,为测距码内部系统延 迟,为载波相位双差噪声,为测距码双差噪声;由于内部系统延迟来自于测试站不同接收机k和1之间的信号硬件延迟之差,对双 差观测方程进行计算后得到: 在上述的单频RTK融合测试分析方法中,将分解后的双差模型中的载波和伪距 IBSs作为未知参数,对公式12进行简化:[004引 为载波ISB的小数部分,为载波ISB的整数部分。 在上述的单频RTK融合测试分析方法中,将整周模糊度和载波ISB的整数部分结合 起来形成一个新的参数,估计载波ISB相位的小数部分:[004引其中,包含载波ISB的整数部分和双差整周模糊度。在上述的单频RTK融合测试分析方法中,建立的多系统相对定位的双差观测方程 为:在上述的单频RTK融合测试分析方法中,建立带有设计矩阵A、向量L、权阵扣的线 性观测方程和带有设计矩阵B、向量W、伪距观测权阵Pw的伪距观测方程为: (ATpLA+BTpwB)dx-(ATp止+BTpwW)=0 公式 17。 由于本专利技术采用了上述的技术方案,提高了精密相对定位的精确性、可靠性和有 效性,增加了观测卫星的数量,缩短了初始化时间,扩展了测量的有效距离。【附图说明】 通过阅读参照W下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本专利技术及其特征、外 形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例 绘制附图,重点在于示出本专利技术的主旨。 图1为本专利技术提供的一种单频RTK融合测试分析方法的流程示意图。【具体实施方式】 在下文的描述中,给出了大量具体的细节W便提供对本专利技术更为彻底的理解。然 而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本专利技术可W无需一个或多个运些细节而得W 实施。在其他的例子中,为了避免与本专利技术发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进 行描述。 为了彻底理解本专利技术,将在下列的描述中提出详细的步骤W及详细的结构,W便 阐释本专利技术的技术方案。本专利技术的较佳实施例详细描述如下,然而除了运些详细描述外,本 专利技术还可W具有其他实施方式。 当GPS、GALILE0系统观测值有相同的频率时,那么双差模型选择仅仅一颗卫星作 为参考卫星即可,不需要一个系统选择一个参考卫星,但是运种紧组合方式不仅要考虑时 间和坐标系统的不同,还要考虑不同系统信号的硬件延迟差异(inter-systembias,下文 简称ISB)。 考虑到上述问题,本专利技术在此提供了一种GPS/GALILE0系统单频RTK融合测试分析 方法,参照图1所示,包括如下步骤: 步骤S1、列出GPS系统和GALILEO系统载波相位和伪距的非差观测方程,由于短基 线计算,为了简化公式,可W忽略大气延迟,具体方程公式为: 其中,口f为载波相位非差观测值,为卫星与测站的几何距离,化k为接收机钟 差改正,化^=为卫星钟差改正,λ为载波波长,(^为接收机载波相位小数部分,(1)*=为卫星载波 相位小数部分,技;W为接收机载波硬件延迟,为卫星载波硬件延迟,Wf为整周模糊度, £之:f为载波相位噪声,if为伪距观测值,式G)为接收机测距码硬件延迟,d%卫星测距码 硬件延迟,《。为测距码噪声。 步骤S2、用GPS接收机钟差改正和GALILEO到GPS时间偏差来替换GALILEO接收机钟 差改正。具体的,用GPS接收机钟差改正和GALILEO到GPS时间偏差来替换GALILEO接收机钟 差改正的公式为:[006引E为Galileo卫星定位系统,dGGTo为Galileo到GPS时间系统偏差。由于GALILEO系统 采用GST时间系统,为了不同系统间观测值融合,我们可W用GI^接收机钟差改正和GALILEO 至化PS时间偏差来替换GALILEO接收机钟差改正。 步骤S3、测站间求差可W消除卫星钟差、卫星硬件延迟、卫星初始相位、GALILEO到GPS时间偏差等误差,对于接收机k和1来说GPS和GALILEO卫星间的单差载波相位和伪距观当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单频RTK融合测试分析方法,其特征在于,包括如下步骤:列出GPS系统和GALILEO系统载波相位和伪距的非差观测方程;用GPS接收机钟差改正和GALILEO到GPS时间偏差来替换GALILEO接收机钟差改正;根据测站间求差公式以消除误差,建立GPS和GALILEO卫星间的单差载波相位和伪距观测方程;选择一颗GPS卫星作为多系统融合的参考卫星,列出包含载波和伪距IBSs的紧组合双差观测方程后并进行分解;将分解后的双差模型中的载波和伪距IBSs作为未知参数以进行简化;将经过分解和简化后的双差模型中的整周模糊度和载波ISB的整数部分结合起来形成一个新的参数,得到载波ISB相位的小数部分;建立多系统相对定位的双差观测方程;预设一个先验值以分离出载波相位ISB的整数部分,建立伪距观测方程。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:党相振高占武汪剑杨洋吴彬
申请(专利权)人:上海华测导航技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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