基于低轨卫星的大气改正定位方法技术

本发明专利技术公开了基于低轨卫星的大气改正定位方法

【技术实现步骤摘要】
基于低轨卫星的大气改正定位方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术涉及导航定位
，更具体地说，它涉及基于低轨卫星的大气改正定位方法
、
系统
、
设备及介质
。

技术介绍

[0002]随着万物互联时代的到来，以无人机
、
自动驾驶等为典型场景的新型大众用户对高精度位置服务的需求日益急迫，
PPP、PPP
‑
RTK
定位方式应用也越来越广泛；由于
PPP
实现厘米级定位存在收敛时间过长的问题，同时当信号失锁或中断时又需要近半小时的重收敛，应用推广受阻；而
PPP
‑
RTK
技术利用已有的地基参考网解算出实时状态的大气改正参数和各种误差参数，通过误差建模等方式发送给用户，可使模糊度快速固定，实现瞬时厘米级定位
。
[0003]但
PPP
‑
RTK
的技术利用存在以下的问题：
[0004]目前国内大气改正产品大多通过地面移动网络播发给用户的，但是受限于地面网络覆盖范围，
PPP
‑
RTK
技术在海洋
、
荒漠等无人区域难以开展；另一方面，
GNSS/
北斗卫星播发自身的电文
(
星历
、
钟差
、
时间信息
)
以及精密钟差
、
精密轨道误差，通信负担较大，对数据带宽要求高
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供基于低轨卫星的大气改正定位方法
、
系统
、
设备及介质，采用基于低轨卫星和
GNSS/
北斗卫星播发增强信息的方式，解决增强信息播发对地面网络的依赖和数据量大的问题，实现
PPP
‑
RTK
高精度定位
。
[0006]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0007]第一方面，本申请实施例提供了基于低轨卫星的大气改正定位方法，包括中端传输设备，中端传输设备用于生成和上注卫星的原始星历和导航增强信息，当用户终端所在的位置存在移动网络时，中端传输设备通过移动网络将定位信息传输至用户终端，定位信息包括区域大气改正信息和观测数据，用户终端通过获取的定位信息进行定位；当用户终端所在的位置不存在移动网络时，该方法包括：
[0008]中端传输设备生成和上注
GNSS
导航电文信息和导航增强数据，导航增强信息至少包括大气改正数；
[0009]中端传输设备将大气改正数上传至低轨卫星，并将
GNSS
导航电文信息上传至
GNSS
卫星，且低轨卫星和
GNSS
卫星分别将大气改正数和
GNSS
导航电文信息进行播发；
[0010]用户终端接收低轨卫星播发的大气改正数，以及接收
GNSS
卫星播发的
GNSS
导航电文信息，并利用大气改正数和
GNSS
导航电文信息进行解算，获得用户终端的定位结果
。
[0011]本专利技术的有益效果是：通过卫星作为增强数据的中转站解决了地形复杂或无人区域如山谷
、
海洋等区域没有移动网络覆盖的问题；再利用低轨卫星播发大气改正信息，同时利用北斗信号播发钟差
、
轨道误差等精密信息，解决了增强信息数据量大，卫星数据带宽要
求高的问题，减轻了卫星通信负担
。
[0012]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进
。
[0013]进一步，上述
GNSS
导航电文信息至少包括低轨卫星和
GNSS
卫星的卫星星历
、
轨道信息和时钟信息
。
[0014]采用上述进一步方案的有益效果是：
GNSS
卫星导航信号和北斗卫星导航信号可以使定位解算精度更高
。
[0015]进一步，上述用户终端至少包括依次连接的射频前端处理单元
、
基带信号处理单元和定位解算单元；其中，利用大气改正数和
GNSS
导航电文信息进行解算，获得用户终端的定位结果，包括：
[0016]射频前端处理单元对
GNSS
导航电文信息进行下变频处理，得到中频信号形式的模拟量定位信号；射频前端处理单元还将模拟量定位信号进行模数转换处理，得到与模拟量定位信号对应且为数字量形式的定位信号；
[0017]通过基带信号处理单元，得到定位信号对应的定位信息；
[0018]定位解算单元对大气改正数进行解调处理，得到大气改正数中的电离层参数和对流层参数，定位解算单元利用电离层参数
、
对流层参数和定位信息进行联合解算，得到用户终端的定位结果
。
[0019]进一步，上述中端传输设备至少包括依次连接的监测站
、
运控中心和信关站，其中，中端传输设备实时监测导航卫星，将生成的
GNSS
导航电文信息上传至
GNSS
卫星，并将大气改正数上传至低轨卫星，包括：
[0020]监测站实时监测导航卫星，接收导航卫星下传的监测数据和地面监测数据并传输至运控中心，导航卫星包括
GNSS
卫星和低轨卫星；
[0021]运控中心根据监测数据和地面监测数据，生成增强信息并通过地面网络将增强信息发送给信关站，增强信息包括
GNSS
导航电文信息和大气改正数；
[0022]通过信关站，分别将大气改正数上传至低轨卫星，和将
GNSS
导航电文信息上传至
GNSS
卫星
。
[0023]第二方面，本申请实施例提供了基于低轨卫星的大气改正定位系统，应用于第一方面中任一项的基于低轨卫星的大气改正定位方法，包括中端传输设备，中端传输设备用于生成和上注卫星的原始星历和导航增强信息，当用户终端所在的位置存在移动网络时，中端传输设备通过移动网络将定位信息传输至用户终端，定位信息包括区域大气改正信息和观测数据，用户终端通过获取的定位信息进行定位；当用户终端所在的位置不存在移动网络时，该系统包括：
[0024]信号获取模块，用于通过中端传输设备生成和上注
GNSS
导航电文信息和导航增强数据，导航增强信息至少包括大气改正数；
[0025]信号传输模块，用于通过中端传输设备将大气改正数上传至低轨卫星，并将
GNSS
导航电文信息上传至
GNSS
卫星，且低轨卫星和
GNSS
卫星分别将大气改正数和
GNSS
导航电文信息进行播发；
[0026]定位解算模块，用于通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于低轨卫星的大气改正定位方法，包括中端传输设备，所述中端传输设备用于生成和上注卫星的原始星历和导航增强信息，其特征在于，当用户终端所在的位置存在移动网络时，所述中端传输设备通过移动网络将定位信息传输至用户终端，定位信息包括区域大气改正信息和观测数据，所述用户终端通过获取的定位信息进行定位；当用户终端所在的位置不存在移动网络时，该方法包括：所述中端传输设备生成和上注
GNSS
导航电文信息和导航增强数据，所述导航增强信息至少包括大气改正数；所述中端传输设备将所述大气改正数上传至低轨卫星，并将所述
GNSS
导航电文信息上传至
GNSS
卫星，且所述低轨卫星和所述
GNSS
卫星分别将大气改正数和
GNSS
导航电文信息进行播发；所述用户终端接收低轨卫星播发的大气改正数，以及接收
GNSS
卫星播发的
GNSS
导航电文信息，并利用所述大气改正数和所述
GNSS
导航电文信息进行解算，获得所述用户终端的定位结果
。2.
根据权利要求1所述的基于低轨卫星的大气改正定位方法，其特征在于，所述
GNSS
导航电文信息至少包括低轨卫星和
GNSS
卫星的卫星星历
、
轨道信息和时钟信息
。3.
根据权利要求1所述的基于低轨卫星的大气改正定位方法，其特征在于，所述用户终端至少包括依次连接的射频前端处理单元
、
基带信号处理单元和定位解算单元；其中，用户终端利用所述大气改正数和所述
GNSS
导航电文信息进行解算，获得所述用户终端的定位结果，包括：所述射频前端处理单元对所述
GNSS
导航电文信息进行下变频处理，得到中频信号形式的模拟量定位信号；所述射频前端处理单元还将所述模拟量定位信号进行模数转换处理，得到与所述模拟量定位信号对应且为数字量形式的定位信号；通过所述基带信号处理单元，得到所述定位信号对应的定位信息；所述定位解算单元对所述大气改正数进行解调处理，得到所述大气改正数中的电离层参数和对流层参数，所述定位解算单元利用所述电离层参数
、
对流层参数和定位信息进行联合解算，得到所述用户终端的定位结果
。4.
根据权利要求1‑3任一项所述的基于低轨卫星的大气改正定位方法，其特征在于，所述中端传输设备至少包括依次连接的监测站
、
运控中心和信关站，其中，所述中端传输设备实时监测导航卫星，将生成的所述
GNSS
导航电文信息上传至
GNSS
卫星，并将所述大气改正数上传至低轨卫星，包括：所述监测站实时监测导航卫星，接收导航卫星下传的监测数据和地面监测数据并传输至所述运控中心，所述导航卫星包括
GNSS
卫星和低轨卫星；所述运控中心根据所述监测数据和地面监测数据，生成增强信息并通过地面网络将增强信息发送给所述信关站，所述增强信息包括
GNSS
导航电文信息和大气改正数；通过所述信关站，分别将所述大气改正数上传至低轨卫星，和将所述
GNSS
导航电文信息上传至
GNSS
卫星
。5.
基于低轨卫星的大气改正定位系统，应用于权利要求1‑4中任一项所述的基于低轨卫星的大气改正定位方法，其特征在于，包括中端传输设备，所述中端传输设备用于生成和上注卫星的原始星历和导航增强信息，当用户终端所在的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑黎妮，杜江，邓填棣，袁火平，陈建国，
申请(专利权)人：重庆两江卫星移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：