【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星导航，特别是指一种基于全球短报文的精密定位方法。
技术介绍
1、实时精密差分定位服务系统常规的通信方式包括移动网络、无线电台和通信卫星等。在远洋环境下，常规的通信方式很难独立保持系统与终端联络的畅通。区别于国外gnss系统，北斗三号系统同时具有全球短报文通信功能，可以应用于实时精密差分改正信息的独立传输。利用北斗三号系统全球短报文通信功能，可实现播发实时精密轨道、钟差等实时精密差分改正信息，实现全球范围内的用户高精度定位。
2、然而，北斗全球短报文通信带宽(仅40汉字560bits)和播发更新频率有限，这给精密实时差分改正信息的编码、传输、使用和发播等带来了极大的挑战，需要对其进行全面的研究验证。
3、目前，现有技术中还没有关于基于全球短报文的精密定位技术的有效方案。
技术实现思路
1、本专利技术为解决通过北斗三号实现全球短报文与高精度结合的应用，减少高精度定位的地域和设备数目限制，同时保障定位结果的实时性与安全性，提出了一种基于全球短报文的精密定位方法。
2、本专利技术采用的技术方案为：
3、一种基于全球短报文的精密定位方法，包括以下步骤：
4、(1)由用户端接收机通过全球短报文发送自己的概略位置；
5、(2)服务器端接收机收到用户的概略位置信息后，转发给服务器；
6、(3)服务器根据全球分布的地面测站观测数据及广播星历，计算生成所有卫星的精密轨道和钟差信息；
7、(
8、(5)服务器端接收机将编码压缩的信息通过全球短报文发送给用户端接收机；
9、(6)用户端接收机收到精密轨道和钟差信息后，进行精密定位，并将定位结果实时输出。
10、进一步地，步骤(4)中，编码的数据格式包括消息头、消息内容、消息结尾；其中，消息头包括16bit的同步码，7bit的数据长度，12bit的时间标识，3bit的系统标识；消息内容中，星历数据龄期占位8bit，卫星的法相、径向、切向和钟差改正数各自占位分别为9bit，10bit，10bit，9bit；量化尺度为0.016m，单颗星的消息内容长度为46bit；消息结尾采用24bit crc校验和校验；
11、步骤(5)中，服务器端接收机通过两条全球短报文发送20颗卫星精密电文信息，每条全球短报文时延1分钟，预报4分钟的精密电文信息。
12、进一步地，步骤(6)的具体方式为：
13、(601)通过北斗全球短报文接收bds实时精密卫星轨道和实时精密卫星钟差差分改正信息，利用导航星历恢复出1分钟采样间隔的实时精密卫星轨道和实时精密卫星钟差产品；
14、(602)选择离用户定位时刻最近的轨道和钟差产品进行实时伪距单点定位或者实时精密单点定位；
15、(603)采用码观测值差分法进行粗差探测，具体方式为：
16、构造以下检验量：
17、
18、
19、式中，c1、p1、p2为码观测值；和为码偏差，并视为常数；和为不同码偏差之间的时变量；dion为双频电离层延迟残余误差项；和对应组合伪距观测值的多路径效应、观测噪声的误差，c为光速；
20、将dc1p1和dp1p2组合观测值作为检测伪距粗差的检验量，诊断的准则为：
21、
22、式中，n1,n2为阈值，n2>n1，n1取为30m，n2取为60m；对粗差大于2周的进行剔除，粗差小于2周的则在后续的参数估计时采用验前、验后残差检验或抗差估计的方法进行消除；
23、(604)探测和修复接收机出现的钟跳，具体方式为：
24、将接收机钟跳分为四类：
25、 类型 接收机时标 伪距观测值 相位观测值 1 阶跃 连续 连续 2 阶跃 阶跃 连续 3 连续 阶跃 连续 4 连续 阶跃 阶跃
26、其中，第二类和第三类钟跳会影响mw组合探测周跳的准确性，使其对周跳的探测失效；采用观测值的历元间差分法进行第二类和第三类实时钟跳的探测与修复，令
27、
28、式中，p和l分别为原始的伪距和载波相位观测值，上标s为卫星标号，i为历元标识；
29、构造检验量t及其条件式：
30、
31、式中，k1为阈值；
32、对于某一历元，当且仅当所有卫星满足上式中条件式时，才认为该历元时刻可能存在钟跳或所有卫星发生大周跳，此时利用上式计算钟跳候选值ζ，并根据下式确定实际钟跳值j，单位ms：
33、
34、
35、式中，a为系数因子，取a＝103；k2为阈值，取k2＝10-5～10-7；
36、钟跳修复时，采用反向修复法，即当发生第二类或第三类钟跳时，将连续的载波相位观测值调整成阶跃形式，同伪距基准保持一致；修复公式为：
37、
38、式中，为修复后的载波相位观测值；
39、(605)采用无电离层组合观测量进行方程建立，待估参数向量包括接收机位置坐标增量、接收机钟差改正、系统间偏差、天顶对流层湿延迟以及无电离层组合模糊度参数。
40、gps/bds双频无电离层组合可以表示为：
41、
42、
43、式中：
44、和是伪距和相位无电离层组合观测量；
45、s和r表示卫星号和接收机号；
46、j,k表示形成无电离层组合的信号频率；
47、表示站星几何距离；
48、dtr和dts分别表示接收机钟差和卫星钟差；
49、表示对流层延迟；
50、和分别表示接收机无电离层组合的伪距和载波硬件延迟；
51本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于全球短报文的精密定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于全球短报文的精密定位方法，其特征在于，步骤(4)中，编码的数据格式包括消息头、消息内容、消息结尾；其中，消息头包括16bit的同步码，7bit的数据长度，12bit的时间标识，3bit的系统标识；消息内容中，星历数据龄期占位8bit，卫星的法相、径向、切向和钟差改正数各自占位分别为9bit，10bit，10bit，9bit；量化尺度为0.016m，单颗星的消息内容长度为46bit；消息结尾采用24bit CRC校验和校验；
3.根据权利要求1所述的一种基于全球短报文的精密定位方法，其特征在于，步骤(6)的具体方式为：
【技术特征摘要】
1.一种基于全球短报文的精密定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于全球短报文的精密定位方法，其特征在于，步骤(4)中，编码的数据格式包括消息头、消息内容、消息结尾；其中，消息头包括16bit的同步码，7bit的数据长度，12bit的时间标识，3bit的系统标识；消息内容中，星历...
【专利技术属性】
技术研发人员：李娟娟，杨开伟，赵中阳，冯佳琪，武之凤，
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：
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