一种卫星导航系统间的时差监测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种卫星导航系统间的时差监测方法及系统。本发明专利技术提供一种基于系统间差分原理的时差监测方法，将原始的伪距观测值进行系统间差分，组成系统间差分观测方程并进行参数估计直接得到系统时差参数。该方法通过系统间差分原理，有效的削弱了部分共性误差，增加了组合观测量，提高了参数求解强度和冗余度；同时有效的消除了众多的接收机钟差参数，可以直接得到高精度的测站位置和系统时差参数信息。

A Time Difference Monitoring Method and System between Satellite Navigation Systems

【技术实现步骤摘要】
一种卫星导航系统间的时差监测方法及系统
本专利技术涉及卫星导航领域，特别涉及一种卫星导航系统间的时差监测方法及系统。
技术介绍
不同卫星导航系统(GlobalNavigationSatelliteSystem，GNSS)系统间存在系统时差参数，它对多GNSS的兼容与互操作性能存在重要影响。当前，GNSS系统时差监测主要有建立时间比对链路和空间信号方法。建立时间比对链路方法需要专用昂贵设备，难以实施；而常用的空间信号方法基于低精度的伪距观测和单点定位模式，精度较低。如何既有效降低时差监测的成本，同时又保障较好的时差监测精度，更好的服务于多GNSS的兼容与互操作具有重要价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种卫星导航系统间的时差监测方法及系统，以得到高精度系统时差参数信息，并降低监测成本。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种卫星导航系统间的时差监测方法，所述监测方法包括如下步骤：获取待监测的第一卫星导航系统的每颗卫星的双频伪距观测值和辅助参数值，得到第一双频伪距观测数据和第一辅助参数数据；所述辅助参数值包括卫星轨道、卫星钟差和地球自转参数；获取待监测的第二卫星本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卫星导航系统间的时差监测方法，其特征在于，所述监测方法包括如下步骤：获取待监测的第一卫星导航系统的每颗卫星的双频伪距观测值和辅助参数值，得到第一双频伪距观测数据和第一辅助参数数据；所述辅助参数值包括卫星轨道、卫星钟差和地球自转参数；获取待监测的第二卫星导航系统的每颗卫星的双频伪距观测值和辅助参数值，得到第二双频伪距观测数据和第二辅助参数数据；分别对所述第一双频伪距观测数据和所述第二双频伪距观测数据进行无电离层组合，得到第一双频伪距无电离层观测数据和第二双频伪距无电离层观测数据；对所述第一双频伪距无电离层组合观测数据和所述第二双频伪距无电离层组合观测数据进行差分运算，建立差分观测方程；对...

【技术特征摘要】
1.一种卫星导航系统间的时差监测方法，其特征在于，所述监测方法包括如下步骤：获取待监测的第一卫星导航系统的每颗卫星的双频伪距观测值和辅助参数值，得到第一双频伪距观测数据和第一辅助参数数据；所述辅助参数值包括卫星轨道、卫星钟差和地球自转参数；获取待监测的第二卫星导航系统的每颗卫星的双频伪距观测值和辅助参数值，得到第二双频伪距观测数据和第二辅助参数数据；分别对所述第一双频伪距观测数据和所述第二双频伪距观测数据进行无电离层组合，得到第一双频伪距无电离层观测数据和第二双频伪距无电离层观测数据；对所述第一双频伪距无电离层组合观测数据和所述第二双频伪距无电离层组合观测数据进行差分运算，建立差分观测方程；对所述第一辅助参数数据和所述第二辅助参数数据进行差分运算，建立时差监测随机模型；采用最小二乘法求解所述差分观测方程和时差监测随机模型，得到第一卫星导航系统和第二卫星导航系统间的时差参数。2.根据权利要求1所述的卫星导航系统间的时差监测方法，其特征在于，所述对所述第一双频伪距无电离层组合观测数据和所述第二双频伪距无电离层组合观测数据进行差分运算，建立差分观测方程，具体包括：对所述第一双频伪距无电离层组合观测数据和所述第二双频伪距无电离层组合观测数据进行差分运算，建立差分观测方程：其中，PA,i和PB,j分别表示第一卫星导航系统A的第i颗卫星和第二卫星导航系统B的第j颗卫星的双频伪距无电离层组合观测值，ρA,i表示第一卫星导航系统A的第i颗卫星与测站之间的几何距离，ρB,j表示第二卫星导航系统B的第j颗卫星与测站之间的几何距离；所述第一卫星导航系统A与所述第二卫星导航系统B之间的时差；MA,i和MB,j分别表示第一卫星导航系统A的第i颗卫星和第二卫星导航系统B的第j颗卫星的对流层映射系数；和分别表示第一卫星导航系统A的第i颗卫星和第二卫星导航系统B的第j颗卫星的观测噪音；T为对流层延迟，others为相对论误差、潮汐误差、天线相位中心偏差、对流层残差和地球自转误差的总和。3.根据权利要求2所述的卫星导航系统间的时差监测方法，其特征在于，所述对所述第一辅助参数数据和所述第二辅助参数数据进行差分运算，建立时差监测随机模型，具体包括：根据所述第一辅助参数数据计算所述第一卫星导航系统的每颗卫星的高度角，得到第一高度角数据；根据所述第二辅助参数数据计算所述第二卫星导航系统的每颗卫星的高度角，得到第二高度角数据；根据所述第一高度角数据和所述第二高度角数据，建立时差监测随机模型：其中，αAi为第一卫星导航系统A的第i颗卫星的观测噪音，αBj为第二卫星导航系统B的第j颗颗卫星的观测噪音，EAi为第一卫星导航系统A的第i颗卫星的高度角，EBi为第二卫星导航系统B的第j颗卫星的高度角。4.根据权利要求3所述的卫星导航系统间的时差监测方法，其特征在于，所述采用最小二乘法求解所述差分观测方程和时差监测随机模型，得到第一卫星导航系统和第二卫星导航系统间的时差参数，具体包括：将所述差分观测方程进行线性化处理，得到误差方程：V＝EX-L；其中，V为残差矢量，vAB,AiBj表示第一卫星导航系统的第i颗卫星A和第二卫星导航系统B的第j颗卫星的双频伪距无电离层组合观测值的差值；i＝1,2,…，R,j＝1,2,…，S，R表示第一卫星导航系统的卫星的数量，S表示第二卫星导航系统的卫星的数量vAB,AiBj＝PA,i-PB,j；E为未知参数系数矩阵，ΔmAB,AiBj表示第一卫星导航系统A的第i颗卫星和第二卫星导航系统B的第j颗卫星的对流层映射系的差值,ΔmAB,AiBj＝MA,i-MB,j；表示第一卫星导航系统A的第j颗卫星所在位置到第二卫星导航系统B的第j颗卫星所在位置的单位矢量；X为未知参数矢量，(x,y,z)为测站的三维坐标，L为常数项矢量，lAB,AiBj表示与第一卫星导航系统A的第i颗卫星和第二卫星导航系统B的第j颗卫星相关的常数系数；对所述时差监测随机模型进行线性处理，得到所述误差方程对应的权阵：pAB,AiBj表示第一卫星导航系统A的第i颗卫星和第二卫星导航系统B的第j颗卫星的双频伪距无电离层观测值的权值；根据所述误差方程及所述误差方程对应的权阵，采用最小二乘法，利用公式X＝[T(E)PE]-1*[T(E)PL]，求解未知参数矢量X，得到测站的三维坐标(x，y，z)、对流层延迟T和第一卫星导航系统A与第二卫星导航系统B之间的时差5.一种卫星导航系统间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂锐，卢晓春，张睿，韩军强，范丽红，
申请(专利权)人：中国科学院国家授时中心，
类型：发明
国别省市：陕西,61