一种单站差分GNSS定位的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术适用于卫星导航技术领域，提供了一种单站差分GNSS定位的方法及装置，包括：首先获取单站差分GNSS的伪距改正数；然后获取初始位置坐标和卫星定位参数集合，卫星定位参数集合包括载波相位差分技术参数；再根据初始位置坐标和卫星定位参数集合确定残余系统误差；最后根据伪距改正数和残余系统误差计算修正伪距改正数；由于根据卫星定位参数集合计算出残余系统误差并对伪距改正数进行了修正，故提高了低成本接收机的定位精度。

A method and device for single station differential GNSS positioning

The invention is applicable to the technical field of satellite navigation, and provides a device, a single station method of differential GNSS positioning includes: first get the single station GNSS pseudo range correction; and then obtain the initial position coordinates and satellite positioning parameters set, satellite positioning parameters set including carrier phase differential technique and parameters; according to the initial position coordinates and satellite positioning system to determine the parameters set of residual error; finally, correction of pseudo range correction is calculated according to the pseudo range correction and residual error due to the satellite positioning system; parameter set to calculate residual systematic errors and the pseudo range correction is modified, thus improves the positioning accuracy and low cost receiver.

【技术实现步骤摘要】
一种单站差分GNSS定位的方法及装置
本专利技术属于卫星定位
，尤其涉及一种单站差分GNSS定位的方法及装置。
技术介绍
GNSS(GlobalNavigationSatelliteSystem，全球导航卫星系统)在全球范围得到广泛发展，当前主要包括美国的GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统)、俄罗斯的GLONASS(格洛纳斯卫星导航系统)、中国的北斗和欧盟的伽利略等系统。GNSS通过测量用户终端到多颗卫星的距离，从而确定用户位置。单基站差分GNSS技术利用一个位置精确已知的参考站为每个卫星观测值计算伪距改正数，并将得到的伪距改正数提供给用户终端，用户终端通过将伪距改正数作用于观测值上，从而削弱多种误差的影响。GNSS误差具有很强的空间相关性，伪距改正数在较短基线上(例如15km)作用效果比较明显，质量好的用户终端甚至可以实现亚米级定位。由于单基站差分GNSS技术是基于伪距进行的差分定位，具有容易实现、效果显著等优点，因此在全球得到广泛应用，例如航海、交通和测量等领域。单基站差分GNSS定位使用差分技术削弱多种误差对定位的影响，但是部分残余系统误差仍然保留在观测值中。这些系统残余误差对定位的影响程度与距离有关。当用户终端和参考站的距离较短时，系统残余误差比较小。随着用户终端与参考站的距离变长，两者误差的空间相关性会减弱，残余系统误差会增大，单基站差分GNSS定位精度会随之变差。在中纬地区，当基线长度达到50km时，单基站GNSS定位精度会降低至5米。在低纬地区，由于电离层延迟在空间上变化更大。在低纬地区，当基线长度为15km时，单基站GNSS定位误差仍然超过2米，当基线长度为50km时，单基站定位精度更是无法保证。因此，受到残余系统误差的影响，单基站GNSS定位精度和服务范围也受到很大限制。现有技术另一种高精度定位系统根据接收机测量的高精度载波相位参数可实现厘米级的定位，但是通常需要用户配备提供高精度载波相位参数的接收机，故该定位方法成本过于昂贵。综上所述，现有技术无法提高低成本接收机的定位精度。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种单站差分GNSS定位的方法及装置，以解决现有技术中无法提高低成本接收机的定位精度的问题。本专利技术实施例的第一方面提供了一种单站差分GNSS定位的方法，包括：获取单站差分GNSS的伪距改正数；获取初始位置坐标和卫星定位参数集合，所述卫星定位参数集合包括载波相位差分技术参数；根据所述初始位置坐标和所述卫星定位参数集合确定残余系统误差；根据所述伪距改正数和所述残余系统误差计算修正伪距改正数。本专利技术实施例的第二方面提供了一种单站差分GNSS定位的装置，包括：伪距改正数获取模块，用于获取单站差分GNSS的伪距改正数；卫星定位参数集合获取模块，用于获取初始位置坐标和卫星定位参数集合，所述卫星定位参数集合包括载波相位差分技术参数；残余系统误差确定模块，用于根据所述初始位置坐标和所述卫星定位参数集合确定残余系统误差；修正伪距改正数计算模块，用于根据所述伪距改正数和所述残余系统误差计算修正伪距改正数。本专利技术实施例的第三方面提供了一种单站差分GNSS定位的装置包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述单站差分GNSS定位的方法的步骤。本专利技术实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述单站差分GNSS定位的方法的步骤。本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：首先获取单站差分GNSS的伪距改正数；然后获取初始位置坐标和卫星定位参数集合，卫星定位参数集合包括载波相位差分技术参数；再根据初始位置坐标和卫星定位参数集合确定残余系统误差；最后根据伪距改正数和残余系统误差计算修正伪距改正数；由于根据卫星定位参数集合计算出残余系统误差并对伪距改正数进行了修正，故提高了低成本接收机的定位精度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种单站差分GNSS定位的方法的一种实现流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种单站差分GNSS定位的方法的另一种实现流程示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种单站差分GNSS定位的装置的一种示意图；图4是本专利技术实施例提供的一种单站差分GNSS定位的装置的另一示意图；图5是本专利技术实施例提供的一种单站差分GNSS定位的装置残余系统误差确定模块的一示意图；图6是本专利技术实施例提供的一种单站差分GNSS定位的装置的另一示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。参见图1，是本专利技术实施例提供一种单站差分GNSS定位的方法的一种示意流程图，该单站差分GNSS定位的方法可以由终端完成，也可以由服务器完成，如图所示，方法可包括以下步骤：在步骤101中，获取单站差分GNSS的伪距改正数。检测出每个参考站对应于每个卫星的伪距改正数，服务器或者终端通过数据链路获取该伪距改正数。其中，参考站为设置的坐标已知的点，通过利用设置在该已知的点上的GPS接收机测定GPS测量定位误差，以提高在一定范围内其他GPS接收机的测量定位精度。服务器或者终端为完成本单站差分GNSS定位的方法的实体。伪距是通过卫星信号发射和接收时间差的计算，算出卫星和接收机的距离，由于卫星时钟和接收机时钟存在时差，因此计算出来的距离并不是真实的值，故称为伪距。可以通过设置的坐标已知的点所在位置的GPS接收机测定GPS测量定位误差，该定位误差称为伪距改正数。在步骤102中，获取初始位置坐标和卫星定位参数集合，卫星定位参数集合包括载波相位差分技术参数。上述载波相位差分技术参数指网络载波相位差分技术参数，即由多个参考站提供的载波相位差分技术参数。其中，载波相位差分技术参数涵盖不同载波相位差分技术所提供的实时参数，载波相位差分技术包括参考虚拟站技术、主辅站技术和区域改正数法。初始位置坐标主要是指用户终端利用伪距进行单点定位得到的位置坐标。在步骤103中，根据初始位置坐标和卫星定位参数集合确定残余系统误差。当卫星定位参数集合为载波相位差分技术参数时，步骤103可以包括步骤A1和步骤B1。此外，卫星定位参数集合也可以包括实时电离层参数和卫星轨道参数，此时的残余系统误差确定方法在此不再列举。A1.根据载波相位差分技术参数和初始位置坐标获取第一残余系统误差和第二残余系统误差；其中，第一残余系统误差由卫星轨道参数误差和对流层引起，第二残余系统误差由电离层延迟引起。载波相位差分技术参数包括多个参考站提供的多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单站差分GNSS定位的方法，其特征在于，包括：获取单站差分GNSS的伪距改正数；获取初始位置坐标和卫星定位参数集合，所述卫星定位参数集合包括载波相位差分技术参数；根据所述初始位置坐标和所述卫星定位参数集合确定残余系统误差；根据所述伪距改正数和所述残余系统误差计算修正伪距改正数。

【技术特征摘要】
1.一种单站差分GNSS定位的方法，其特征在于，包括：获取单站差分GNSS的伪距改正数；获取初始位置坐标和卫星定位参数集合，所述卫星定位参数集合包括载波相位差分技术参数；根据所述初始位置坐标和所述卫星定位参数集合确定残余系统误差；根据所述伪距改正数和所述残余系统误差计算修正伪距改正数。2.如权利要求1所述的单站差分GNSS定位的方法，其特征在于，所述根据所述初始位置坐标和所述卫星定位参数集合确定残余系统误差包括：根据所述载波相位差分技术参数和所述初始位置坐标获取第一残余系统误差和第二残余系统误差；其中，所述第一残余系统误差由卫星轨道参数误差和对流层引起，所述第二残余系统误差由电离层延迟引起；根据所述第一残余系统误差和所述第二残余系统误差计算残余系统误差。3.如权利要求2所述的单站差分GNSS定位的方法，其特征在于，所述载波相位差分技术参数包括多个参考站提供的多个载波相位测量值，所述根据所述载波相位差分技术参数和所述初始位置坐标获取第一残余系统误差和第二残余系统误差包括：根据所述多个载波相位测量值建立数学模型；根据所述数学模型和所述初始位置坐标进行内插以获取第一残余系统误差和第二残余系统误差。4.如权利要求2所述的单站差分GNSS定位的方法，其特征在于，当所述载波相位差分技术参数为区域改正法参数时，所述根据所述第一残余系统误差和所述第二残余系统误差计算残余系统误差具体为：根据以下算式计算残余系统误差：其中，ΔPRC为所述残余系统误差，Δρ0为所述第一残余系统误差，ΔρI为所述第二残余系统误差，f1为GPSL1的频率，f为可视卫星的发射频率。5.如权利要求1所述的单站差分GNSS定位的方法，其特征在于，所述根据所述伪距改正数和所述残余系统误差计算修正伪距改正数具体为：根据以下算式计算修正伪距改正数：PRC＝PRC′+ΔPRC其中，ΔPRC为所述残余系统误差，PRC为所述修正伪距改正数，PRC′为所述伪距改正数。6.一种单站差分GNSS定位的装置，其特征在于，包括：伪距改正数获取模块，用于获取单站差分GNSS的伪距改正数；卫星定位参数集合...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁多杰，
申请(专利权)人：深圳市时空导航科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44