对卫星定位数据进行后差分计算的方法技术

本发明专利技术公开了一种对卫星定位数据进行后差分的方法。为消除ＧＰＳ卫星轨道误差、电离层效应以及由于ＳＡ政策引起的误差，在ＧＰＳ定位中，我们应用了差分ＧＰＳ技术，并选择了定位精度较高，技术上又切实可行的伪距差分方案。在基准站上的接收机要求得它至可见卫星的距离，并将此计算出的距离与含有误差的测量值加以比较求出其偏差。然后将所有卫星的测距误差传输给用户，用户利用此测距误差来改正测量的伪距并求解出本身的位置，就可消去公共误差，提高定位精度。

【技术实现步骤摘要】
专利说明
本专利技术公开了一种在利用卫星定位时，为提高定位精度消除误差而采用差分计算的后差分方法。
技术介绍
自1994年美国全球定位系统(GPS)全部建成并投入运行以来，短短的四年中，这一技术发展极为迅速。GPS的应用也进入与定位有关的领域，获得了巨大的经济效益和社会效益。为消除GPS卫星轨道误差、电离层效应以及由于SA政策引起的误差，在GPS定位中，我们需要应用差分GPS技术。由于GSM系统数据不可广播的特性，我们无法采用一般的前向差分方案，因而使得后向差分方案的研制成为必要。其次为了减少移动台通讯的信息量，后差分法具有重要的意义。
技术实现思路
针对导航型接受机的定位精度不高和测地型接收机不能用于实时动态的情况，通过后差分计算将导航型接收机升级为差分GPS，使得其定位精度由原来的100米左右，提高为10米左右。 本专利技术对上述为消除误差，提高GPS定位精度的问题提出一种后差分方法，该方法通过基准站上的接收机求得它至可见卫星的距离，并将此计算出的距离与含有误差的测量值加以比较求出其偏差。然后将所有卫星的测距误差传输给用户，用户利用此测距误差来改正测量的伪距并求解出本身的位置，就可消去公共误差，提高定位精度。 一种，其基于车辆上设有卫星定位接收机(GPS接收机)、无线数字蜂窝电话通信器和对卫星定位数据进行处理及对通信器进行控制的通信控制器的移动台；设有卫星定位接收机、数据处理器以及能通过串口与监控中心通讯的差分基准站；在监控中心配备无线数字蜂窝电话通信器。 所述移动台通过无线数字蜂窝电话系统中心提供的点对点信息业务向监控中心传送定位数据，差分基准站通过串口也向监控中心传送定位数据，在监控中心对这两组数据进行后差分计算，以达到消除公共误差，提高定位精度的目的。 所述的卫星定位数据后差分方法，其是安置在移动台上的GPS接收机将所收到的GPS数据是通过无线数字蜂窝电话系统中心提供的点对点短信息业务传送到监控中心，安置在差分基准站上的GPS接收机将所收到的GPS数据通过串口传送到监控中心。两接收机是观测同一组卫星，显然卫星钟差和星历误差都是相同的，对基准站接收机和用户接收机观测同一颗卫星而获得的两个距离的影响也是相同的。这样，利用由基准站接收机观测求得的距离改正数对用户接收机观测量进行改正，就可以消除这部分公共误差，其中包括SA政策对卫星增大的误差、大部分的电离层延迟和部分对流层延迟。 我们选择了定位精度较高，技术上又切实可行的伪距差分方案伪距差分GPS定位之所以能提高精度，在于两者之间的空间相关性，即通过差分技术来抵消掉公共误差部分。但是，这种相关性是随距离而减弱的。因此，定位精度也随离基准站的距离而降低。要保证达到一定的精度，离基准站的距离不能过长，一般40km为限。 本专利技术移动台与监控中心的数据传输可以采用下述任意一种常规对讲系统、双向寻呼、模拟集群、数字集群(如IDEN)、DataCell、CDPD、GSM数据传输、GSM/SMS/GPRS、CDMA。 附图说明附图1为基准站、移动台与卫星的位置图。 具体实施例方式本专利技术具体实现原理如下如图所示 。基准站a。移动台b ρ′ai表示卫星i到a点的伪距，其余同理(此数值可以从接收机中获取) ρai表示卫星i到a点的真实距离，其余同理(此数值可以从接收机中获取) 有公式 其中Sa表不由于SA政策引起的误差； Δρ1表示延迟误差； Δρ2表示折射误差； t1表示卫星时钟误差； t2表示GPS接收机时钟误差； 设卫星i为基准卫星，分别列出a，b两点到卫星i的伪距方程 .........1式 .........2式 1式减去2式做一次差分，只要基准站和移动台的距离相对于地面到卫星的距离较小，则Δρ1，Δρ2， 可消掉，作差后得3式。 ...........3式 再取一颗卫星(j)来做一次差分 .........4式 .........5式 4式减去5式做一次差分，只要基准站和移动台的距离相对于地面到卫星的距离较小，则Δρ1，Δρ2， 可消掉，作差后得6式。 ...........6式 此时用3式减去6式做二次差分 ρ′ai-ρ′bi-ρ′aj+ρ′bj＝ρai-ρbi-ρaj+ρbj 即 ..........7式 因为伪距值都可以由GPS接收机提供，所以7式左边为已知值。 建立数学模型计算得出如下 x0，y0，z0为GPS接收机提供给用户的位置坐标，x，y，z为GPS接收机准确的位置坐标。 Δx＝x-x0，Δy＝y-y0，Δz＝z-z0 .............8式 xs，ys，zs为卫星坐标(可以用Garmin的星历数据可计算出)， x0，y0，z0为GPS接收机提供给用户的位置坐标，x，y，z为GPS接收机准确的位置坐标。 Δx＝x-x0，Δy＝y-y0，Δz＝z-z0 8式在(x0，y0，z0)点作泰勒级数展开 (高阶部分已经略去) 因为 xs，ys，zs，x0，y0，z0均为已知值，所以方程可以简写为 ρ＝aΔX+bΔY+cΔZ+d .............9式 在9式的基础上求 ρai＝aaiΔXa+baiΔYa+caiΔZa+dai 其中 因为a点为基准点，所以a点的准确位置可以借助其他测量工具求出，或者 可以通过多次测量算出其加全平均值代替准确位置，所以Xa，Ya，Za为已知值， 而ΔXa＝Xa-X0a，ΔYa＝Ya-Y0a，ΔZa＝Za-Z0a 则ΔXa，ΔYa，ΔZa为已知值，所以ρai也为已知值。 同理ρaj也为已知值。 ρbi＝abiΔXb+bbiΔYb+cbiΔZb+dbi 其中 同理，ρbj＝abjΔXb+bbjΔYb+cbjΔZb+dbj 则 .................10式 同理可以求出 .................11式 .................12式 联立10，11，12式，三个未知数，三个方程，即可求解出ΔXb，ΔYb，ΔZb。权利要求1.一种，其基于是车辆上设有卫星定位接收机(GPS接收机)、无线数字蜂窝电话通信器和对卫星定位数据进行处理及对通信器进行控制的通信控制器的移动台；以及设有卫星定位接收机、数据处理器以及能通过串口与监控中心通讯的差分基准站；在监控中心配备无线数字蜂窝电话通信器，所述移动台通过无线数字蜂窝电话系统中心提供的点对点信息业务向监控中心传送定位数据，差分基准站通过串口也向监控中心传送定位数据，在监控中心对这两组数据进行后差分计算。2.据权利要求1所述的卫星定位数据后差分方法，其特征是安置在移动台上的GPS接收机将所收到的GPS数据是通过无线数字蜂窝电话系统中心提供的点对点信息业务传送到监控中心，安置在差分基准站上的GPS接收机将所收到的GPS数据通过串口传送到监控中心。3.根据权利要求1所述的卫星定位数据后差分方法，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对卫星定位数据进行后差分计算的方法，其基于是车辆上设有卫星定位接收机（ＧＰＳ接收机）、无线数字蜂窝电话通信器和对卫星定位数据进行处理及对通信器进行控制的通信控制器的移动台；以及设有卫星定位接收机、数据处理器以及能通过串口与监控中心通讯的差分基准站；在监控中心配备无线数字蜂窝电话通信器，所述移动台通过无线数字蜂窝电话系统中心提供的点对点信息业务向监控中心传送定位数据，差分基准站通过串口也向监控中心传送定位数据，在监控中心对这两组数据进行后差分计算。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹以滢，涂高元，黄朝阳，陈从华，林月咨，郭伟雄，
申请(专利权)人：厦门雅迅网络股份有限公司，
类型：发明
国别省市：92[中国|厦门]