【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于gnss(global navigation satellite system，全球导航卫星系统)定位与导航，涉及北斗ppp-b2b(precise point positioning-b2b，精密单点定位b2b)信号与rtk(real-time kinematic，实时动态载波相位差分)/b2b-ppp融合切换技术，主要涉及了一种bds(beidou navigation satellite system，北斗卫星导航系统)星基b2b-ppp与rtk定位的融合与切换方法。
技术介绍
1、如何实现在远海、沙漠等环境的高精度定位仍然是业界的难题。
2、具体而言，在现有定位技术中，网络rtk具有收敛速度快、定位精度高等优点，但是其提供的位置服务并发用户数量少、依赖于稳定的网络传输、覆盖区域具有局限性，导致在远海、沙漠等环境中网络rtk的信号弱、容易中断，从而难以有效使用。
3、北斗卫星导航系统是我国自主研发、拥有自主知识产权的卫星系统，近年来，在国家的扶持推动下，bds得到飞速的发现。由于gnss发射的无线电信号容易受到接收环境、硬件、电离层和对流层延迟等影响，定位精度一般在米级以上。面对形变监测、自然资源等领域高精度的定位需求，bds构建了地基增强系统和星基增强系统，提供高精度位置服务。
4、2020年7月，北斗三号卫星导航系统(bds-3)圆满建成，bds-3新启用3个导航信号b1c、b2a和b2b，其提供的ppp服务便是以ppp-b2b信号作为数据播发通道，通过bds-3的三颗
5、虽然b2b-ppp技术不依赖于通信网络、基本覆盖全球范围且不限制用户终端数量，但是其定位精度仍然要弱于网络rtk，且需要20min左右的收敛时间(收敛条件为水平定位精度优于0.3m，垂直定位精度优于0.6m，且持续时间大于5min)，无法提供实时高精度位置服务。
6、可见，如何为用户在这些复杂环境(远海、沙漠等)提供持续高精度位置服务还需进一步研究和深化。
技术实现思路
1、本专利技术正是针对现有定位技术的缺点，提供一种bds星基b2b-ppp与rtk定位的融合与切换方法和装置，以充分融合网络rtk定位精度高、收敛时间快以及ppp-b2b信号覆盖范围广、并发用户数量多的特点，在远海、沙漠等rtk信号容易中断场景下，能有效为用户提供持续的高精度位置服务。
2、为了实现上述目的，根据本专利技术的第一方面，提供一种bds星基b2b-ppp与rtk定位的融合与切换方法。该方法包括如下步骤：
3、实时获取ppp-b2b原始电文数据、卫星广播星历数据和观测数据；建立gps/bds-3双系统双频非差非组合ppp模型，基于ppp-b2b原始电文数据、卫星广播星历数据和观测数据，通过所述非差非组合ppp模型获得ppp定位结果；
4、实时获取rtk定位数据，根据所述rtk定位数据确定网络rtk正常运行时，基于所述rtk定位数据得到rtk定位结果，将所述rtk定位结果作为最终定位结果，并使用rtk定位结果作为先验信息对ppp定位结果进行实时位置约束；根据所述rtk定位数据确定网络rtk非正常运行时，使用所述ppp定位结果作为最终定位结果。
5、进一步的，实时获取ppp-b2b原始电文数据、卫星广播星历数据和观测数据；建立gps/bds-3双系统双频非差非组合ppp模型，基于ppp-b2b原始电文数据、卫星广播星历数据和观测数据，通过所述非差非组合ppp模型获得ppp定位结果，包括：
6、实时获取、识别和解码ppp-b2b原始电文数据，得到轨道改正数、钟差改正数和dcb改正数；
7、实时获取卫星广播星历数据和观测数据；
8、利用所述轨道改正数、钟差改正数，对根据卫星广播星历数据得到的轨道和钟差进行修正；并利用所述dcb改正数对所述观测数据中的伪距观测值进行修正；
9、求解所述非差非组合ppp模型，得到ppp定位结果。
10、进一步的，求解所述非差非组合ppp模型，得到ppp定位结果，包括：求解所述非差非组合ppp模型，得到b2b-ppp定位滤波后的状态向量x和状态协方差矩阵pr，作为所述ppp定位结果；
11、所述b2b-ppp定位滤波后的状态向量x表示为：
12、
13、其中，x,y,z为b2b-ppp定位滤波后的用于获取ppp-b2b原始电文数据的接收机的位置坐标，dtgps、dtbds分别为gps系统与bds系统接收机钟差，rwr,为天顶对流层湿延迟，为电离层延迟，分别为两个频点的模糊度参数；
14、所述状态协方差矩阵pr表示为：
15、
16、式中，为x的方差，为x、y的协方差。
17、进一步的，使用rtk定位结果作为先验信息对ppp定位结果进行实时位置约束，包括：
18、用所述rtk定位结果构建观测向量lr；
19、根据观测卫星数量构建系数矩阵hr；
20、根据rtk定位结果中位置状态参数对应的方差，构建观测向量lr对应的观测噪声矩阵rr；
21、根据构建的观测向量lr、系数矩阵hr、噪声矩阵rr，结合ppp定位结果中的状态向量x和状态协方差矩阵pr，通过卡尔曼滤波得到融合后的状态向量
22、将融合后的状态向量作为新的ppp定位结果。
23、进一步的，用所述rtk定位结果构建观测向量lr，包括：将所述观测向量lr构建为：
24、lr＝[xr,yr,zr]，
25、其中，xr,yr,zr为rtk定位结果指示的用于获取ppp-b2b原始电文数据的接收机的位置坐标。
26、进一步的，根据观测卫星数量构建系数矩阵hr，包括：将所述系数矩阵hr构建为：
27、hr＝(e3×3,03×(3n+3))，
28、其中，e3×3为三阶单位矩阵，03×(3n+3)为零矩阵，n为观测卫星数量。
29、进一步的，根据rtk定位结果中位置状态参数对应的方差，构建观测向量lr对应的观测噪声矩阵rr，包括：将所述观测噪声矩阵rr构建为：
30、
31、其中，为rtk定位结果中位置状态参数对应的方差。
32、进一步的，根据构建的观测向量lr、系数矩阵hr、噪声矩阵rr，结合ppp定位结果中的状态向量x和状态协方差矩阵pr，通过卡尔曼滤波得到融合后的状态向量包括：通过以下公式得到融合后的状态向量
33、
34、
35、
36、其中，kr为卡尔曼增益矩阵。
37、根据本专利技术的第二方面，提供一种bds星基b2b-ppp与rtk定位的融合与切换装置。该装置包括：
38、ppp本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种BDS星基B2b-PPP与RTK定位的融合与切换方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，实时获取PPP-B2b原始电文数据、卫星广播星历数据和观测数据；建立GPS/BDS-3双系统双频非差非组合PPP模型，基于PPP-B2b原始电文数据、卫星广播星历数据和观测数据，通过所述非差非组合PPP模型获得PPP定位结果，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，求解所述非差非组合PPP模型，得到PPP定位结果，包括：求解所述非差非组合PPP模型，得到B2b-PPP定位滤波后的状态向量X和状态协方差矩阵Pr，作为所述PPP定位结果；
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用RTK定位结果作为先验信息对PPP定位结果进行实时位置约束，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，用所述RTK定位结果构建观测向量Lr，包括：将所述观测向量Lr构建为：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据观测卫星数量构建系数矩阵Hr，包括：将所述系数矩阵Hr构建为：
7
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据构建的观测向量Lr、系数矩阵Hr、噪声矩阵Rr，结合PPP定位结果中的状态向量X和状态协方差矩阵Pr，通过卡尔曼滤波得到融合后的状态向量包括：通过以下公式得到融合后的状态向量
9.一种BDS星基B2b-PPP与RTK定位的融合与切换装置，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种bds星基b2b-ppp与rtk定位的融合与切换方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，实时获取ppp-b2b原始电文数据、卫星广播星历数据和观测数据；建立gps/bds-3双系统双频非差非组合ppp模型，基于ppp-b2b原始电文数据、卫星广播星历数据和观测数据，通过所述非差非组合ppp模型获得ppp定位结果，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，求解所述非差非组合ppp模型，得到ppp定位结果，包括：求解所述非差非组合ppp模型，得到b2b-ppp定位滤波后的状态向量x和状态协方差矩阵pr，作为所述ppp定位结果；
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用rtk定位结果作为先验信息对ppp定位结果进行实时位置约束，包括：
5.根据权利要求4所述的方...
【专利技术属性】
技术研发人员：缪巍巍，黄洪，高旺，潘树国，沈超，蒋承伶，郭雅娟，杨静泊，杨冰倩，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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