【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于卫星导航，尤其涉及面向gnss卫星钟差产品的osb一步估计及转换方法。
技术介绍
1、全球导航卫星系统(gnss)是人类获取位置信息的有力工具，已被广泛应用于定位、导航和授时(pnt)领域。码偏差是指不同类型的gnss信号在卫星和接收机的不同通道产生的时间延迟。其值从几纳秒到几十纳秒不等，有时会导致精密单点定位(ppp)出现几米的误差，必须进行精确校正。因此，精确处理码偏差等观测误差是实现gnss高精度应用的前提，也成为近年来国际上gnss领域的研究重点。
2、如今，随着北斗(bds)系统、欧洲伽利略(galileo)系统的运行服务，gps与glonass系统的现代化，多频观测已经成为现代gnss的主要特征。多频环境下，观测量信号偏差(osb)因其只针对每个特定频率特定观测值的特点，成为了码偏差领域新的发展方向。目前，欧洲定轨中心(code)、德国宇航局(dlr)和中国科学院(cas)均提供多系统多频osb产品。
3、早期的osb估计方法主要通过常规的无几何组合(gf)方式得出，但这种方式受卫星弧长和多径效应的影响很大，并且无法通过相位平滑伪距消除。后来，非组合模型的提出为osb估计提供了一种更加稳定和精确的方法。在非组合模型中，一般引入卫星精密轨道和钟差产品来消除轨道和时钟误差。但是由于钟差产品在生成过程中吸收了卫星硬件延迟，通过该方法估计得到的osb与钟差高度相关。理论分析表明，不同钟差产品之间的初始卫星时钟偏差会对通过非组合方式得到的卫星osb估计值产生线性影响。因此以非组合方式估计得
4、综上，提供更加融合、兼容，符合与钟差一致性的gnss osb产品成为了如今gnss码偏差领域新的发展需求。
技术实现思路
1、目前基于非组合模型估计osb的方法多为两步法，常用的电离层处理策略存在计算量大或模型误差大的问题。现有gf组合估计得到的osb与钟差产品之间不能适配，非组合方式估计得到的osb也仅仅能适应于与用于估计的钟差产品配套使用，当采用其他钟差产品与osb产品作为ppp改正时会引入额外的系统误差。有鉴于此，本专利技术提出了一种面向gnss卫星钟差产品的osb一步估计及转换方法，该方法使得引入任意钟差产品估计得到的osb可以与其它钟差产品适配。
2、本专利技术的技术方案具体如下：
3、一种面向gnss卫星钟差产品的osb一步估计方法，包括以下步骤：
4、步骤s1、使用多频观测数据，建立非差非组合原始观测方程；
5、
6、其中，s、r和i分别表示卫星s、接收机r和频率号，表示频率fi的伪距观测值减计算值，表示惯性系下接收机r至卫星s的方向矢量，表示地固系下接收机r坐标改正数向量，ts和tr分别表示卫星s钟差和接收机r钟差，tw,r表示对流层延迟湿分量，表示tw,r的投影函数，μi表示将电离层斜延迟从频率f1映射到频率fi的电离层弥散系数，表示频率f1的电离层斜延迟，和br,i分别表示频率fi的卫星s端和接收机r端的osb，表示伪距观测值未建模误差，表示载波相位的观测值减计算值，表示频率fi的载波相位模糊度，和分别表示频率fi的卫星s端与接收机r端的相位偏差，表示频率fi的载波相位观测值未建模误差；
7、步骤s2、基于所述非差非组合原始观测方程，引入外部精密钟差产品改正卫星钟差ts，形成非差非组合满秩方程；
8、
9、其中，和分别表示新生成的接收机r钟差、频率f1的电离层斜延迟和频率fi的载波相位模糊度参数，μ2表示将电离层斜延迟从频率f1映射到频率f2的电离层弥散系数，为频率fi卫星端和接收机端的osb之和，是频率f1卫星s端和接收机r端的osb之和，是频率f2卫星s端和接收机r端的osb之和；
10、所述和均包含码偏差分量，具体形式为：
11、
12、
13、其中，br,1表示频率f1的接收机r的osb，br,2表示频率f2的接收机r的osb；
14、步骤s3，引入外部gim产品对电离层斜延迟误差进行改正；
15、
16、其中表示根据外部gim产品计算出的频率f1的电离层斜延迟，表示经gim改正后的频率f1的电离层斜延迟残余量，mion是将垂直电离层延迟映射到电离层斜延迟的映射函数，表示接收机r到卫星s的天顶距，和分别表示接收机r-卫星s对电离层穿刺点的经度和纬度，表示计算出的垂直电离层延迟，rearth表示地球半径，hion表示电离层薄壳的高度；
17、所述为数学期望值为0，方差为3.6米的随机量：
18、
19、步骤s4，设定零均值条件和if约束条件，即可估计得到引入外部精密钟差产品的卫星s和接收机r的osb；
20、所述零均值条件为：
21、
22、其中ns表示可用卫星总数。所述if约束条件为：
23、
24、
25、至此，得到待估参数向量
26、
27、本专利技术还提出了一种面向gnss卫星钟差产品的osb转换方法，包括以下步骤：
28、步骤s1、基于分析中心a的精密钟差产品，采用前述面相gnss卫星钟差产品的osb一步估计方法获得与分析中心a的精密钟差产品兼容的osb估计值
29、步骤s2、计算分析中心a和分析中心b的精密钟差产品的初始卫星时钟偏差之差；
30、
31、其中，表示分析中心a的精密钟差产品，表示分析中心b的精密钟差产品，表示中心a和分析中心b的精密钟差产品的初始卫星时钟偏差之差，nep是一天内所需计算钟差产品的历元数；
32、步骤s3、将引入分析中心a钟差产品得到的osb估计值转换为与分析中心b的精密钟差产品匹配的obs估计值
33、
34、其中，ξosb,i表示初始卫星时钟偏差对osb产生线性影响的比例因子。
35、所述ξosb,i通过以下方式计算得到：
36、对不同分析中心两两之间的精密钟差产品的初始卫星时钟偏差之差以及osb估计值之差进行回归分析，分别得到不同两两分析中心的相关系数，对所述相关系数求平均值即得ξosb,i。
37、相比于现有技术，本专利技术的有益效果在于：
38、(1)本专利技术的一种面向gnss卫星钟差产品的osb一步估计方法，能够一次性估计出gnss多频多系统osb。该方法取得了优于传统gf组合估计方法的osb稳定性和精确性，并且能够更好得与精密时钟产品相适配。且对比现有的非组合两步法osb估计方法，本方法更加简单便捷。
39、(2)本专利技术的一种面向gnss卫星钟差产品的osb一步估计方法，提出了一种简单便捷的电离层处理策略，通过引入gim改正电离层延迟的同时对改正的残余量进行估计，能够避免传统的电离层模型误差带来的影响。
40、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种面向GNSS卫星钟差产品的OSB一步估计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.一种面向GNSS卫星钟差产品的OSB转换方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的GNSS卫星钟差产品的OSB转换方法，其特征在于，所述ξosb,i通过以下方式计算得到：
【技术特征摘要】
1.一种面向gnss卫星钟差产品的osb一步估计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.一种面向gnss卫星钟差产品的osb转换方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：范磊，赵劲竹，张雨姗，施闯，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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