一种区域增强的高精度伪距定位方法技术

本发明专利技术提出了一种区域增强的高精度伪距定位方法，包括：获取由服务器处理并播发的增强信息以及大气延迟模型系数，其中，增强信息包括精密轨道参数、精密钟差参数、电离层延迟参数和对流层延迟参数；将精密轨道参数和精密钟差参数进行线性插值，确定卫星位置以及对应的钟差信息；利用大气延迟系数、用户站的位置信息确定用户站对应的大气延迟信息；基于卫星位置、钟差信息、以及大气延迟量，利用预先配置的双频率非组合模型算法进行解算，以完成伪距定位。相较于现有技术，本发明专利技术对伪距单点定位算法进行优化，精化了误差修正策略，降低了观测模型噪声，能够显著提升单点定位的精度。能够显著提升单点定位的精度。能够显著提升单点定位的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种区域增强的高精度伪距定位方法


[0001]本专利技术涉及卫星导航定位
，尤其涉及一种区域增强的高精度伪距定位方法。

技术介绍

[0002]目前卫星导航定位技术主要有三种，分别是单点定位、精密单点定位和差分定位。单点定位技术使用伪距观测数据进行定位解算，卫星轨道钟差采用广播星历进行改正，对流层采用经验模型改正，电离层延迟利用双频组合消除，定位精度在5
‑
10米左右。精密单点定位技术同时使用载波和伪距观测数据进定位解算，卫星轨道钟差误差修正中采用精密产品，对流层误差进行参数估计，电离层延迟利用双频组合消除，最终定位精度可以达到厘米级，但是一般需要40分钟左右的收敛时间。差分定位技术同时使用载波和伪距观测数据进定位解算，通过站星间双差对轨道、钟差和大气误差进行消除，可以实时获得厘米级甚至毫米级的定位精度，是一种相对定位技术，用户使用范围受限于基准站位置。
[0003]当前的导航定位技术中，单点定位技术的各类误差修正不够精确，难以获得高精度的定位结果。精密单点定位可以获得高精度的定位结果，但是依赖载波的连续性，需要较长时间的收敛过程。差分定位为相对定位技术，需要周边基准站提供观测信息支持，而且一般无法获取自身绝对位置信息，服务范围也较为有限。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是，如何提升定位精度；有鉴于此，本专利技术提供一种区域增强的高精度伪距定位方法。
[0005]本专利技术采用的技术方案是，一种区域增强的高精度伪距定位方法，包括：
[0006]获取由服务器处理并播发的增强信息以及大气延迟模型系数，其中，所述增强信息包括精密轨道参数、精密钟差参数、电离层延迟参数和对流层延迟参数；
[0007]将所述精密轨道参数和所述精密钟差参数进行线性插值，确定卫星位置以及对应的钟差信息；
[0008]利用所述大气延迟系数、用户站的位置信息确定所述用户站对应的大气延迟信息；
[0009]基于所述卫星位置、所述钟差信息、以及所述大气延迟量，利用预先配置的双频率非组合模型算法进行解算，以完成伪距定位。
[0010]在一个实施方式中，所述获取由服务器处理并播发的增强信息以及大气延迟模型系数，其中，所述增强信息包括精密轨道参数和精密钟差参数的步骤中，服务器的处理过程包括：
[0011]获取观测信息数据，所述观测信息数据包括伪距观测值以及载波观测值；
[0012]对所述观测信息数据进行预处理；
[0013]基于所述伪距观测值以及载波观测值，利用预先配置的大气延迟估计算法，确定
大气延迟估计信息；
[0014]利用所述大气延迟估计信息，确定对应的大气延迟系数；
[0015]将服务器中预先配置的所述增强信息以及所述大气延迟系数播发至用户端。
[0016]在一个实施方式中，所述利用所述大气延迟系数、用户站的位置信息确定所述用户站对应的大气延迟信息，包括：
[0017]利用所述大气延迟系数、用户站的位置信息确定所述用户站对应的大气延迟信息改正量；
[0018]基于所述大气延迟信息改正量，对所述大气延迟信息进行修正。
[0019]在一个实施方式中，所述利用所述大气延迟系数、用户站的位置信息确定所述用户站对应的大气延迟信息改正量，包括：
[0020]delay＝a1·
lat+a2·
lon+a3[0021]其中，所述大气延迟信息包括对流层延迟以及电离层延迟，delay为对流层延迟或者电离层延迟的改正量；a1、a2、a3分别为大气延迟系数；lat、lon分别为表征用户站位置的纬度和经度。
[0022]在一个实施方式中，所述基于所述卫星位置、所述钟差信息、以及所述大气延迟量，利用预先配置的双频率非组合模型算法进行解算，以完成伪距定位，包括：
[0023]P1＝ρ+c
·
dt
r
‑
c
·
dt
s
+T+I+ε1[0024]P2＝ρ+c
·
dt
r
‑
c
·
dt
s
+T+λ
·
I+ε2[0025]其中，P1和P2分别为两个频率的伪距观测值；ρ为用户站与对应卫星之间的距离；c为光速；dt
r
和dt
s
分别表示预先配置的接收机钟差和所述钟差信息；T为修正后的对流层延迟；I为修正后电离层延迟；λ为预先配置的与频率相关的电离层延迟系数；ε为观测噪声；
[0026]利用两个频率的伪距观测值，确定伪距定位。
[0027]在一个实施方式中，所述基于所述伪距观测值以及载波观测值，利用预先配置的大气延迟估计算法，确定大气延迟估计信息，包括：
[0028][0029][0030]上式中，上标s代表卫星；下标r和j分别代表接收机和频率；P和L分别为伪距和载波观测值；ρ为卫星和接收机的距离；c为光速；dt
r
和dt
s
分别为接收机和卫星钟差；T为对流层延迟的估计值；γ为电离层延迟系数；I为电离层延迟的估计值；λ为波长；N为模糊度；d
r，j
和分别为j频率对应的接收机端和卫星端伪距硬件延迟；b
r，j
和分别为j频率对应的接收机端和卫星端载波相位偏差，基于上式，确定对流层延迟的估计值以及电离层延迟的估计值。
[0031]在一个实施方式中，利用所述大气延迟估计信息，确定对应的大气延迟系数，包括：
[0032]基于多个观测点的对流层延迟的估计值以及电离层延迟的估计值，确定当前全部观测卫星的电离层延迟和对流层延迟进行估计，以确定当前区域对应的所述对流层延迟的估计值以及电离层延迟的估计值。
[0033]在一个实施方式中，利用所述大气延迟估计信息，确定对应的大气延迟系数，包
括：
[0034][0035]上式中，a1、a2、a3为所述大气延迟系数，lat和lon分别为当前区域对应的纬度和经度，根据最小二乘原理解得X如下式所示：
[0036]X＝(A
T
A)
‑1AT；
[0037]T为当前区域对流层延迟的估计值，由上式确定所述大气延迟系数。
[0038]采用上述技术方案，本专利技术至少具有下列优点：
[0039]相较于现有技术，本专利技术对伪距单点定位算法进行优化，精化了误差修正策略，降低了观测模型噪声，能够显著提升单点定位的精度。
附图说明
[0040]图1为根据本专利技术实施例的区域增强的高精度伪距定位方法的用户端的处理方法流程示意图；
[0041]图2为根据本专利技术实施例的区域增强的高精度伪距定位方法的服务器端的处理方法流程图；
[0042]图3为根据本专利技术实施例的电子设备结构示意图。
具体实施方式
[0043]为更进一步阐述本专利技术为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种区域增强的高精度伪距定位方法，其特征在于，包括：获取由服务器处理并播发的增强信息以及大气延迟模型系数，其中，所述增强信息包括精密轨道参数、精密钟差参数、电离层延迟参数和对流层延迟参数；将所述精密轨道参数和所述精密钟差参数进行线性插值，确定卫星位置以及对应的钟差信息；利用所述大气延迟系数、用户站的位置信息确定所述用户站对应的大气延迟信息；基于所述卫星位置、所述钟差信息、以及所述大气延迟量，利用预先配置的双频率非组合模型算法进行解算，以完成伪距定位。2.根据权利要求1所述的区域增强的高精度伪距定位方法，其特征在于，所述获取由服务器处理并播发的增强信息以及大气延迟模型系数，其中，所述增强信息包括精密轨道参数和精密钟差参数、电离层延迟参数和对流层延迟参数的步骤中，服务器的处理过程包括：获取观测信息数据，所述观测信息数据包括伪距观测值以及载波观测值；对所述观测信息数据进行预处理；基于所述伪距观测值以及载波观测值，利用预先配置的大气延迟估计算法，确定大气延迟估计信息；利用所述大气延迟估计信息，确定对应的大气延迟系数；将服务器中预先配置的所述增强信息以及所述大气延迟系数播发至用户端。3.根据权利要求1所述的区域增强的高精度伪距定位方法，其特征在于，所述利用所述大气延迟系数、用户站的位置信息确定所述用户站对应的大气延迟信息，包括：利用所述大气延迟系数、用户站的位置信息确定所述用户站对应的大气延迟信息改正量；基于所述大气延迟信息改正量，对所述大气延迟信息进行修正。4.根据权利要求3所述的区域增强的高精度伪距定位方法，其特征在于，所述利用所述大气延迟系数、用户站的位置信息确定所述用户站对应的大气延迟信息改正量，包括：delay＝a1·
lat+a2·
lon+a3其中，所述大气延迟信息包括对流层延迟以及电离层延迟，delay为对流层延迟或者电离层延迟的改正量；a1、a2、a3分别为大气延迟系数；lat、lon分别为表征用户站位置的纬度和经度。5.根据权利要求1所述的区域增强的高精度伪距定位方法，其特征在于，所述基于所述卫星位置、所述钟差信息、以及所述大气延迟量，利用预先配置的双频率非组合模型算法进行解算，以完成伪距定位，包括：P1＝ρ+c
·
dt
r
‑
c
·
dt
...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷哲哲，田宇，陈镜渊，原彬，王家兴，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十研究所，
类型：发明
国别省市：