一种北斗系统载波相位整周模糊度实时确定方法技术方案

本发明专利技术提供一种北斗系统载波相位整周模糊度实时确定方法，包括：计算北斗系统卫星的B2频率载波相位与B3频率载波相位的宽巷整周模糊度；计算北斗系统卫星的B1频率载波相位与B3频率载波相位的宽巷整周模糊度；计算北斗系统卫星的B1频率载波相位与B2频率载波相位的宽巷整周模糊度；计算北斗系统卫星的三频载波相位整周模糊度，进而获得北斗系统用户的坐标。本发明专利技术以单个模糊度参数为对象，不需要求解载波相位观测方程组，能够克服北斗系统观测卫星的几何构型变化缓慢，而不利于载波相位整周模糊度实时确定的问题，以单个北斗系统载波相位整周模糊度为对象进行载波相位整周模糊度的计算，计算量小，准确性高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于卫星定位系统和定位测量
，具体涉及一种北斗系统载波相位 整周模糊度实时确定方法。
技术介绍
目前，具有我国独立自主产权的北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System，BDS)，已经正式向亚太地区提供导航定位服务；由于各种因素的影响， 北斗系统提供的标准定位服务的精度约为l〇m，北斗系统标准定位服务采用伪距观测值，只 能满足低精度导航定位的要求;利用北斗系统载波相位观测数据，可实现北斗系统用户的 高精度实时定位;如果需要利用北斗系统载波相位观测数据实现北斗系统用户的高精度实 时定位，其核心问题是北斗系统载波相位观测数据整周模糊度的实时准确确定。 北斗系统定位原理和信号结构与GPS相似，因此，北斗系统高精度定位中的载波相 位整周模糊度实时确定方法多借鉴或采用GPS系统的载波相位整周模糊度实时解算方法。 GPS是目前最成熟稳定的卫星导航定位系统，而北斗系统的广播星历卫星轨道精度和观测 数据质量等方面要逊于GPS系统，尤其目前北斗系统在轨工作卫星包含了GE0卫星和IGS0卫 星，使得采用GPS载波相位观测值整周模糊度的实时解算方法，不能很好地解决北斗系统载 波相位整周模糊度的实时准确确定问题。 北斗系统中IGS0卫星的运动周期约为24小时，GE0卫星相对于地球静止，在北斗系 统载波相位整周模糊度的实时确定较短的时间内，用户观测到的北斗系统在轨工作卫星的 几何构型变化较小；因此，北斗系统卫星星座构成(GE0、IGS0卫星较多）造成的观测卫星几 何构型不佳，不利于北斗系统载波相位整周模糊度的实时确定。
技术实现思路
针对现有技术的缺点，本专利技术提出一种北斗系统载波相位整周模糊度实时确定方 法，该方法以单个模糊度参数为对象，首先利用B1频率伪距观测值，计算B2频率载波相位与 B3频率载波相位的宽巷整周模糊度，然后使用B2频率载波相位与B3频率载波相位的宽巷整 周模糊度计算B1频率载波相位与B3频率载波相位的宽巷整周模糊度，再使用B1频率载波相 位与B3频率载波相位的宽巷整周模糊度计算B1频率载波相位与B2频率载波相位的宽巷整 周模糊度，最后利用B1频率载波相位与B2频率载波相位的宽巷整周模糊度计算B1、B2、B3三 频载波相位整周模糊度。克服了北斗系统观测卫星的几何构型变化缓慢，而不利于载波相 位整周模糊度实时确定的问题。 本专利技术的技术方案是： -种北斗系统载波相位整周模糊度实时确定方法，包括以下步骤： 步骤1、利用北斗系统卫星的B1频率伪距观测值，计算北斗系统卫星的B2频率载波 相位与B3频率载波相位的宽巷整周模糊度； 步骤2、利用北斗系统卫星的B2频率载波相位与B3频率载波相位的宽巷整周模糊 度，计算北斗系统卫星的B1频率载波相位与B3频率载波相位的宽巷整周模糊度； 步骤3、利用北斗系统卫星的B1频率载波相位与B3频率载波相位的宽巷整周模糊 度，计算北斗系统卫星的B1频率载波相位与B2频率载波相位的宽巷整周模糊度； 步骤4、利用北斗系统卫星的B1频率载波相位与B2频率载波相位的宽巷整周模糊 度，计算北斗系统卫星的三频载波相位整周模糊度，进而获得北斗系统用户的坐标。 所述步骤1按如下步骤进行： 步骤1-1、北斗系统各颗卫星向北斗系统用户接收机播发三频非差载波相位观测 值数据和B1频率非差伪距观测值数据； 步骤1-2、对北斗系统接收机接收的三频非差载波相位观测值和B1频率非差伪距 观测值进行双差组合； 步骤1-3、利用B1频率双差伪距观测值，计算B2频率载波相位与B3频率载波相位的 宽巷整周模糊度。 有益效果： 本专利技术提出，该方法以单个模糊 度参数为对象，不需要求解载波相位观测方程组。首先利用B1频率伪距观测值，计算B2频率 载波相位与B3频率载波相位的宽巷整周模糊度，然后使用B2频率载波相位与B3频率载波相 位的宽巷整周模糊度计算B1频率载波相位与B3频率载波相位的宽巷整周模糊度，再使用B1 频率载波相位与B3频率载波相位的宽巷整周模糊度计算B1频率载波相位与B2频率载波相 位的宽巷整周模糊度，最后利用B1频率载波相位与B2频率载波相位的宽巷整周模糊度计算 B1、B2、B3三频载波相位整周模糊度。本专利技术的方法能够克服北斗系统观测卫星的几何构型 变化缓慢，而不利于载波相位整周模糊度实时确定的问题，并且是以单个北斗系统载波相 位整周模糊度为对象进行载波相位整周模糊度的计算，计算量小，准确性高。本专利技术的北斗 系统载波相位整周模糊度实时确定方法解决了北斗系统实时定位的整周模糊度实时确定 问题。【附图说明】 图1是本专利技术一种实施例的北斗系统载波相位整周模糊度实时确定方法流程图； 图2是本专利技术一种实施例的步骤1的具体流程图；图3是本专利技术一种实施例的利用北斗系统载波相位整周模糊度和载波相位观测数 据计算的用户坐标计算值与用户已知精确坐标的差值时间序列； (a)是E方向（东方向）北斗系统用户坐标计算值与已知精确坐标差值的时间序列； (b)是N方向（北方向）北斗系统用户坐标计算值与已知精确坐标差值的时间序列； (c)是U方向（高程方向）北斗系统用户坐标计算值与已知精确坐标差值的时间序 列。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】做详细说明。 -种北斗系统载波相位整周模糊度实时确定方法，如图1所示，包括以下步骤： 步骤1、利用北斗系统卫星的B1频率伪距观测值，计算北斗系统卫星的B2频率、B3 频率载波相位的宽巷整周模糊度。 如图2所示，具体流程如下：步骤1-1、北斗系统各颗卫星向北斗系统用户接收机播发三频非差载波相位观测 值数据和B1频率非差伪距观测值数据。 北斗系统B1频率非差伪距观测方程为： Pi = p+c · (t-ts)+Orb+Iom+Trop+ei (1) 其中，Pi为北斗系统B1频率非差伪距观测值;p是北斗系统卫星到用户的初始几何 距离，由用户初始坐标与北斗系统广播星历提供的卫星坐标计算得到;c为光速;t为测站接 收机钟差，ts为北斗系统卫星钟差，单位为秒;Orb表示BDS卫星轨道误差，Trop表示对流层 延迟误差；Iom表示B1频率电离层延迟误差； ￡1为价频率伪距观测值的观测噪声。 北斗系统三频非差载波相位观测方程分别为： λι · Φ? = ρ+〇 · · Ni+Orb-Ioru+Trop (2) 其中，λι为北斗系统载波相位观测值的波长，下标i为1、2、3,分别表示B1频率、B2 频率、B3频率；为北斗系统非差载波相位观测值，Ni为北斗系统载波相位整周模糊度； Iom为北斗系统电离层延迟误差;其他符号与公式(1)相同。本实施方式中，北斗系统B1、B2、B3三频非差载波相位观测方程分别为： λχ · Φι = ρ+〇 · (t-ts)-^i · Ni+Orb-Iom+Trop λ2 · ?2 = p+c · (t-ts)-^2 · N2+Orb-Ion2+Trop λ3 · ?3 = p+c · (t-ts)-^3 · N3+Orb-Ion3+Trop 其中，北斗系统B1频率载波相位观测值的波长λ:*。. 19203m，北斗系统B2频率载 波相位观测值的波长λ2为0.24834m，北斗系统B3频率载波相位观测值的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种北斗系统载波相位整周模糊度实时确定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、利用北斗系统卫星的B1频率伪距观测值，计算北斗系统卫星的B2频率载波相位与B3频率载波相位的宽巷整周模糊度；步骤2、利用北斗系统卫星的B2频率载波相位与B3频率载波相位的宽巷整周模糊度，计算北斗系统卫星的B1频率载波相位与B3频率载波相位的宽巷整周模糊度；步骤3、利用北斗系统卫星的B1频率载波相位与B3频率载波相位的宽巷整周模糊度，计算北斗系统卫星的B1频率载波相位与B2频率载波相位的宽巷整周模糊度；步骤4、利用北斗系统卫星的B1频率载波相位与B2频率载波相位的宽巷整周模糊度，计算北斗系统卫星的三频载波相位整周模糊度，进而获得北斗系统用户的坐标。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：祝会忠，徐爱功，高猛，葛茂荣，徐宗秋，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21