【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种载波相位模糊度快速固定系统与方法，属于导航定位。
技术介绍
1、以北斗为代表的全球卫星导航系统连续稳定运行并为全球用户提供导航定位授时服务，但是利用传统gnss定位时，需要较长的时间才能实现载波相位模糊度的固定。
2、随着社会经济的快速发展，各行业对快收敛高精度定位的需求与日俱增，传统的导航系统与设备已经无法实现模糊度快速固定从而快收敛高精度定位，而许多用户需要快收敛高精度定位服务。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种载波相位模糊度快速固定系统与方法，实现了载波相位模糊度的快速固定。
2、本专利技术的技术解决方案是：一种载波相位模糊度快速固定系统，包括：
3、地面运控系统，对导航卫星星座和低轨卫星星座进行监测、控制管理；根据接收到的卫星状态信息和控制管理信息生成各类导航信息，并将各类导航信息上注至导航卫星和低轨卫星；
4、导航卫星星座，包括分布在多个中高轨道面的多颗导航卫星，用于向全球或是特定区域播发中高轨导航信号；
5、低轨卫星星座，包括分布在多个低轨道面的多颗低轨卫星，用于向全球或是特定区域播发低轨导航信号和通信信号；所述中高轨导航信号和低轨导航信号均至少包括两个频段的导航信号；
6、用户接收机，接收低轨卫星星座播发的通信信号，以及导航卫星星座播发的中高轨导航信号或低轨卫星星座播发的低轨导航信号或导航卫星星座和低轨卫星星座共同播发的中高轨导航信号和
7、进一步地，所述中高轨导航信号和低轨导航信号均包括导航信号和各自对应导航卫星自身的导航信息：
8、所述导航信号包括l频段信号和导航增强信号；其中l频段信号频段在1～2ghz之间，导航增强信号的中心频点在22.3ghz以上，同时导航增强信号的主瓣带宽超过20.46mhz，信号落地功率高于-155dbw；
9、所述导航信息包括导航基本信息和导航增强信息；其中导航基本信息包括广播星历、广播钟差、广播历书、广播码相位偏差、卫星完好性，导航增强信息包括轨道钟差校正量、卫星姿态、天线相位中心和变化、硬件延迟校正量、l频段信号的宽巷与窄巷小数偏差；
10、所述l频段信号播发两个以上的频点的信号，包括北斗b1i、b1c、b2a、b3i。
11、进一步地，所述中高轨导航信号和低轨导航信号中导航增强信号的中心频点根据需求确定为相同或不同。
12、进一步地，所述导航增强信号与l频段信号相干生成，其频率基准相同。
13、进一步地，所述用户接收机根据中高轨导航信号中的l频段信号和导航增强信号实现定位，或根据低轨导航信号中的l频段信号和导航增强信号实现定位，或同时根据中高轨导航信号和低轨导航信号中的l频段信号和导航增强信号实现定位。
14、根据所述的一种载波相位模糊度快速固定系统实现的载波相位模糊度快速固定方法，包括：
15、用户接收机在某时刻tn同时接收导航卫星星座和低轨卫星星座播发的l频段导航信号和导航增强信号，分别生成l频段导航信号的伪距测量值和载波相位测量值，以及导航增强信号的伪距测量值和载波相位测量值；
16、用户接收机同时接收tn时刻生成测量值的导航卫星和低轨卫星的导航增强信息，并分别解析出导航基本信息和导航增强信息；接收导航增强信息包括：接收导航卫星星座播发的其自身的导航信息；接收低轨卫星星座通信频段播发的导航信息；接收低轨卫星星座导航增强频段播发的导航信息；
17、用户接收机利用接收到的伪距、载波相位测量值，同时利用接收得到的导航基本信息和导航增强信息，计算导航卫星星座和低轨卫星星座观测量的校正量，执行载波相位模糊度固定方法实现定位。
18、进一步地，所述计算导航卫星星座和低轨卫星星座观测量的校正量包括：根据导航卫星星座和低轨卫星星座的导航信息生成信号发射时刻导航卫星星座和低轨卫星星座的位置和钟差，并计算导航卫星星座和低轨卫星星座观测量的校正量。
19、进一步地，所述根据导航卫星星座和低轨卫星星座的导航信息生成信号发射时刻导航卫星星座和低轨卫星星座的位置和钟差，包括：
20、对接收到的伪距测量值和载波相位测量值进行评估，统计同时具有l频段导航信号测量值和导航增强信号测量值的导航卫星和低轨卫星；
21、利用导航基本信息，所有同时具有l频段导航信号测量值和导航增强信号测量值的导航卫星和低轨卫星的位置和钟差；
22、根据位置和钟差，利用接收的导航增强信息中的轨道钟差校正量进行校正，得到导航卫星和低轨卫星的质心位置与钟差改正量；
23、根据导航卫星和低轨卫星的质心位置校正不同频点信号的发射位置：利用导航增强信息中的天线相位中心，对其进行信号的发射位置进行校正；
24、根据所述钟差改正量校正不同频点信号的伪距的发射硬件延迟。
25、进一步地，所述计算导航卫星星座和低轨卫星星座观测量的校正量，包括：
26、通过地球自转校正、时空曲率的影响校正、狭义相对论校正以及天线相位缠绕校正对与卫星有关的误差进行校正；
27、通过投影函数校正对流层延迟来校正与传播路径有关的误差；
28、通过校正地球固体潮和海洋潮汐校正与接收机有关的误差。
29、进一步地，所述载波相位模糊度固定方法包括：
30、利用接收到的导航卫星和低轨卫星的导航增强信号、以及卫星位置与钟差，基于最小二乘方法单点定位，计算出初步的用户接收机位置；
31、在所述初步的用户接收机位置的基础上，对卫星的天线相位中心变化进行校正，同时对用户接收机的天线相位中心变化进行校正；
32、利用校正完的卫星位置和钟差，利用观测量的校正量对l频段观测量进行校正，利用双频无电离层公式，得到导航卫星和低轨卫星的双频无电离层组合观测量；
33、利用导航增强信息中的宽巷小数偏差，确定宽巷的模糊度；
34、基于双频无电离层组合观测量和宽巷模糊度，得到包括了小数部分的窄巷模糊度和真距的组合观测量；
35、利用导航增强信号的伪距观测量和包括了小数部分的窄巷模糊度和真距的组合观测量，进行窄巷模糊度的固定。
36、本专利技术与现有技术相比的优点在于：
37、(1)本专利技术通过高轨导航卫星和低轨卫星的融合，实现了高精度定位各类修正量的快速播发。
38、(2)本专利技术通过增加播发了导航增强信号，为用户提供一个较小误差且无电离层影响的伪距观测量用于模糊度固定，实现了载波相位模糊度的快速固定。
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1.一种载波相位模糊度快速固定系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种载波相位模糊度快速固定系统，其特征在于，所述中高轨导航信号和低轨导航信号均包括导航信号和各自对应导航卫星自身的导航信息：
3.根据权利要求2所述的一种载波相位模糊度快速固定系统，其特征在于，所述中高轨导航信号和低轨导航信号中导航增强信号的中心频点根据需求确定为相同或不同。
4.根据权利要求2所述的一种载波相位模糊度快速固定系统，其特征在于，所述导航增强信号与L频段信号相干生成，其频率基准相同。
5.根据权利要求2所述的一种载波相位模糊度快速固定系统，其特征在于，所述用户接收机根据中高轨导航信号中的L频段信号和导航增强信号实现定位，或根据低轨导航信号中的L频段信号和导航增强信号实现定位，或同时根据中高轨导航信号和低轨导航信号中的L频段信号和导航增强信号实现定位。
6.根据权利要求2所述的一种载波相位模糊度快速固定系统实现的载波相位模糊度快速固定方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述计算导航卫星星
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据导航卫星星座和低轨卫星星座的导航信息生成信号发射时刻导航卫星星座和低轨卫星星座的位置和钟差，包括：
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述计算导航卫星星座和低轨卫星星座观测量的校正量，包括：
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述载波相位模糊度固定方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种载波相位模糊度快速固定系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种载波相位模糊度快速固定系统，其特征在于，所述中高轨导航信号和低轨导航信号均包括导航信号和各自对应导航卫星自身的导航信息：
3.根据权利要求2所述的一种载波相位模糊度快速固定系统，其特征在于，所述中高轨导航信号和低轨导航信号中导航增强信号的中心频点根据需求确定为相同或不同。
4.根据权利要求2所述的一种载波相位模糊度快速固定系统，其特征在于，所述导航增强信号与l频段信号相干生成，其频率基准相同。
5.根据权利要求2所述的一种载波相位模糊度快速固定系统，其特征在于，所述用户接收机根据中高轨导航信号中的l频段信号和导航增强信号实现定位，或根据低轨导航信号中的l频段信号和导航增强信号实现定位，或同时根据中高轨导航信号和低轨导航信号中的l频...
【专利技术属性】
技术研发人员：田野，韩琳，蒙艳松，边朗，严涛，王瑛，李龙龙，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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