基于北斗三号GEO播发增强信息的PPP终端定位方法技术

本发明专利技术适用于室外实时高精度定位领域，公开了一种基于北斗三号GEO播发的增强信息的PPP终端定位方法。该发明专利技术的主要技术方案为：地面设备接收来自GPS/BDS

【技术实现步骤摘要】
基于北斗三号GEO播发增强信息的PPP终端定位方法


[0001]本专利技术设计卫星导航定位领域，尤其涉及一种基于北斗三号播发的增强信息的PPP终端定位方法。

技术介绍

[0002]随着GNSS系统应用领域的不断拓展和深入，用户对实时定位精度的要求越来越高，如智慧农业，自动驾驶技术等都需要较高精度的实时位置服务。实时高精度位置服务需要实时高精度GNSS导航卫星的轨道和钟差信息，但目前全球数据分析中心提供的精密轨道和钟差信息均滞后近两周，而超快速星历预报精密轨道和钟差信息也有3小时的滞后问题。目前用于实时定位计算的广播星历的轨道和钟差精度较差，北斗三号卫星广播星历轨道精度一般优于1m，钟差精度优于3.5ns，如果不进行修正，无法满足实时高精度定位的需求。
[0003]随着北斗三号的全球组网，北斗三号不仅融合了导航与通信功能，还具备定位导航授时、星基增强、地基增强、精密单点定位、短报文通信和国际搜救等多种服务能力。其中，PPP
‑
B2b信号作为数据播发通道，通过北斗三号GEO卫星播发北斗三号和其他GNSS卫星的精密轨道和钟差改正数，对广播星历的轨道和钟差进行改正，可实时获取高精度的GPS/BDS
‑
3实时精密轨道和钟差信息，可为我国及周边地区提供动态分米级、静态厘米级的精密定位服务。PPP
‑
B2b改正数可提供的动态分米级、静态厘米级的精密定位服务为设计技术指标，目前还没有基于PPP
‑
B2b改正数的实时高精度应用算法。本专利技术提供一种基于北斗三号GEO播发的增强信息的PPP终端定位方法，可为相关实时高精度应用提供技术支撑。

技术实现思路
：
[0004]针对实时高精度应用中实时精密轨道和钟差难以获取的问题，利用北斗三号GEO播发的PPP
‑
B2b改正数对广播星历进行修正，提出一种基于北斗三号GEO播发的增强信息的PPP终端定位方法。本专利技术所采取的技术方案为：
[0005]基于北斗三号GEO播发增强信息的PPP终端定位方法，其特征在于，所述方法包括：
[0006](1)根据接收机接收到的GPS/BDS
‑
3伪距观测数据、粗略的GPS/BDS
‑
3卫星的实时位置和钟差信息，采用伪距观测值的单点定位方法计算得到接收机的概略位置和接收机钟差；
[0007](2)根据北斗三号GEO卫星实时播发的PPP
‑
B2b轨道和钟差改正数信息，对粗略的GPS/BDS
‑
3卫星位置和钟差进行修正，得到精密的GPS/BDS
‑
3实时卫星位置和钟差信息；
[0008](3)剔除不符合计算要求的GPS/BDS
‑
3的观测数据，同时通过计算可模型化的误差，得到误差改正信息；
[0009](4)通过步骤(1)的接收机的概略位置和接收机钟差，结合步骤(2)得到的精密的GPS/BDS
‑
3实时卫星位置和钟差信息，以及步骤(3)的误差改正信息以及剔除粗差后的观测数据，利用Kalman滤波算法实时估计接收机的实时高精度位置信息。
[0010]进一步的，步骤(1)具体包括以下步骤：
[0011]步骤S101，对接收机接收到的GPS/BDS
‑
3伪距观测数据进行检核，剔除低于10
°
高度角的伪距观测数据；
[0012]步骤S102，通过广播星历计算得到粗略的GPS/BDS
‑
3卫星的实时位置和钟差信息；
[0013]步骤S103，对步骤S101中处理完的GPS/BDS
‑
3的伪距观测数据以及步骤S102中得到的卫星实时位置和钟差，进行观测方程建立及线性化，并通过最小二乘迭代计算得到满足迭代精度指标的接收机的概略位置和接收机钟差。
[0014]进一步的，步骤(2)具体包括以下步骤：
[0015]步骤S201，对北斗三号GEO卫星实时播发的PPP
‑
B2b轨道改正数和钟差改正数信息进行提取；
[0016]步骤S202，利用PPP
‑
B2b轨道改正数对粗略GPS/BDS
‑
3卫星位置进行修正，利用PPP
‑
B2b钟差改正数对粗略GPS/BDS
‑
3卫星钟差进行修正，得到高精度的实时卫星位置和钟差信息。
[0017]进一步的，步骤S202中的轨道改正数包括径向改正数、法向改正数和切向上的改正数。
[0018]进一步的，步骤(3)具体包括以下步骤：
[0019]步骤S301，对GPS/BDS
‑
3观测数据进一步检查，剔除无相位观测数据的观测数据和低于10
°
高度角的卫星观测数据；
[0020]步骤S302，对步骤S301处理之后的GPS/BDS
‑
3观测数据进行周跳探测和钟差探测，并对发生周跳和钟差的卫星进行标记；
[0021]步骤S303，利用潮汐改正误差模型计算潮汐改正；利用相对论改正误差模型计算相对论改正；利用天线相位缠绕改正误差模型计算天线相位缠绕改正；利用PCO/PCV改正误差模型计算PCO/PCV改正；利用对流层误差模型计算对流层干延迟以及湿延迟系数。
[0022]进一步的，步骤(4)具体包括以下步骤：
[0023]步骤S401，对步骤S301的至少5颗卫星的观测数据，结合精密的GPS/BDS
‑
3实时卫星位置和钟差信息，对观测值线性化；
[0024]步骤S402，利用S301和S302步骤的观测量构造无电离层非差模型消除电离层延迟对定位的影响；
[0025]步骤S403，利用步骤S303、S401、S402得到的信息构造观测方程，并利用Kalman滤波技术实时估计接收机的位置、钟差、模糊度参数、对流层参数；
[0026]步骤S404，对对流层参数、模糊度参数的方差
‑
协方差状态矩阵进行更新，重复以上步骤，可获取每个历元的接收机的实时高精度位置信息。
[0027]本专利技术与现有PPP定位技术相比，本专利技术的优点在于：
[0028]1.通过我国自主研发的北斗三代GEO卫星播发的免费PPP
‑
B2b增强改正数据可以获取高精度的GPS/BDS
‑
3实时精密轨道和钟差数据。
[0029]2.通过我国自主研发的北斗三代GEO卫星播发的免费PPP
‑
B2b增强改正数据可以获取实时更新高精度的GPS/BDS
‑
3的DCB改正数据。
[0030]3.利用高精度的实时GPS/BDS
‑
3轨道和钟差数据可实现动态和静态的精密单点定位，为实时高精度应用提供技术支撑。
附图说明
[0031]为更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于北斗三号GEO播发增强信息的PPP终端定位方法，其特征在于，所述方法包括：(1)根据接收机接收到的GPS/BDS
‑
3伪距观测数据、粗略的GPS/BDS
‑
3卫星的实时位置和钟差信息，采用伪距观测值的单点定位方法计算得到接收机的概略位置和接收机钟差；(2)根据北斗三号GEO卫星实时播发的PPP
‑
B2b轨道和钟差改正数信息，对粗略的GPS/BDS
‑
3卫星位置和钟差进行修正，得到精密的GPS/BDS
‑
3实时卫星位置和钟差信息；(3)剔除不符合计算要求的GPS/BDS
‑
3的观测数据，同时通过计算可模型化的误差，得到误差改正信息；(4)通过步骤(1)的接收机的概略位置和接收机钟差，结合步骤(2)得到的精密的GPS/BDS
‑
3实时卫星位置和钟差信息，以及步骤(3)的误差改正信息以及剔除粗差后的观测数据，利用Kalman滤波算法实时估计接收机的实时高精度位置信息。2.根据权利要求1所述的基于北斗三号GEO播发增强信息的PPP终端定位方法，其特征在于，步骤(1)具体包括以下步骤：步骤S101，对接收机接收到的GPS/BDS
‑
3伪距观测数据进行检核，剔除低于10
°
高度角的伪距观测数据；步骤S102，通过广播星历计算得到粗略的GPS/BDS
‑
3卫星的实时位置和钟差信息；步骤S103，对步骤S101中处理完的GPS/BDS
‑
3的伪距观测数据以及步骤S102中得到的卫星实时位置和钟差，进行观测方程建立及线性化，并通过最小二乘迭代计算得到满足迭代精度指标的接收机的概略位置和接收机钟差。3.根据权利要求1所述的基于北斗三号GEO播发增强信息的PPP终端定位方法，其特征在于，步骤(2)具体包括以下步骤：步骤S201，对北斗三号GEO卫星实时播发的PPP
‑
B2b轨道改正数和钟差改正数信息进行提取；步...

【专利技术属性】
技术研发人员：李娟娟，杨开伟，付文举，冯佳琪，周海涛，高爽，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：