【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机会导航，尤其涉及一种低轨卫星载波相位差分定位方法。
技术介绍
1、低轨卫星具有pnt(positing navigating timing，定位、导航与授时)的理想属性：(1)与位于中地球轨道的全球导航卫星系统卫星相比，后者可以产生明显更高的载噪比；(2)随着数以万计的宽带互联网卫星预计将部署到低地球轨道，信号来源正变得丰富；(3)它们以不同的频段发射并放置在不同的轨道上，使低轨卫星信号的频率和方向多样化。
2、然而，以机会导航的方式将低轨卫星信号用于pnt存在很多困难，因为这些星座大多数归私人企业所有，这些企业通常不会披露有关卫星的关键信息。使用低轨卫星进行定位的难点在于信号不包含或无法提取辐射源的轨道信息。通过tle文件和sgp4模型获得的轨道参数得到的卫星位置误差较大，导致定位系统中的时空基准不一致。虽然可以估计信号发射时间的参数，但估计结果消除了由于轨道精度而导致的相当大的误差，从而导致定位的劣化。因此，如何统一时空参考或消除参考偏差引起的定位误差成为低轨卫星导航最大的挑战。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
2、本专利技术提供了一种低轨卫星载波相位差分定位方法，该低轨卫星载波相位差分定位方法包括：分别获取基准站接收机的观测量数据和流动站接收机的观测量数据，观测量数据包括载波相位观测量；获取基准站非差可用星列表和流动站非差可用星列表，从基准站非差可用星列表和流动站非差可用星列表中筛选共视星，并根据
3、进一步地，筛选载波相位观测量单差可用星的具体步骤包括：首先筛选基准站非差可用星列表和流动站非差可用星列表中卫星流动站的非差载波相位和码观测量正常的卫星，然后从筛选出的卫星中继续筛选共视星；判断任一共视星的基准站非差载波相位观测量是否无周跳且流动站非差载波相位观测量是否无周跳，若是，则当前共视星列入载波相位观测量单差可用星列表。
4、进一步地，选择基准星的标准为：筛选载波相位观测量单差可用星列表中流动站观测的高度角最高的卫星为基准星。
5、进一步地，基准星的切星策略为：
6、a)当上一拍的基准星未发生非差载波相位观测量周跳，且高度角依然为最高时，基准星保持为上一拍的基准星，不切星；
7、b)当上一拍的基准星未发生非差载波相位观测量周跳，且高度角为次高高度角，最高和次高高度角相差不超过第一角度时，则基准星保持为上一拍的基准星，不切星；
8、c)当上一拍的基准星未发生非差载波相位观测量周跳，且高度角为次高高度角，最高和次高高度角相差超过第一角度，最高高度角也未发生周跳，则基准星切换为载波相位观测量单差可用星列表中最高高度角的卫星；
9、d)当上一拍的基准星发生非差载波相位观测量周跳，从载波相位观测量单差可用星列表中剩下的卫星中选择高度角最高且未发生周跳的卫星为基准星；
10、e)当可用星数量不满足定位条件时，则基准星切换到高度角最高的卫星。
11、进一步地，第一角度的范围为8-12度。
12、进一步地，ekf滤波的状态向量为其中，k表示接收机步长，rrr表示流动站接收机的位置，c为光速；表示钟差，表示钟漂；λl为第l颗共视卫星信号的波长，为第l颗共视卫星流动站载波相位的整周模糊度，为第l颗共视卫星基准站载波相位的整周模糊度。
13、进一步地，δtrr为流动站接收机与卫星的时钟误差，为基准站接收机与卫星的时钟误差。
14、进一步地，ekf滤波的状态转移方程为xekf(k+1)＝fekfxekf(k)+wekf(k)，其中，fekf＝diag[fpv,fclk,il×l]，i为单位矩阵，fclk为流动站相对于基准时间的时钟偏移状态转移矩阵，t为采样间隔；wekf为整体过程噪声。
15、进一步地，ekf滤波的量测方程为其中，为载波相位观测量单差可用星列表中第l颗共视卫星的基准站与流动站之间的载波相位差；为流动站接收机的位置，rleo,l为第l颗共视卫星的位置；c为光速；表示钟差；1l为l×1的单位向量；λl为第l颗共视卫星信号的波长，为第l颗共视卫星流动站载波相位的整周模糊度，为第l颗共视卫星基准站载波相位的整周模糊度；为rleo,l的估计值，为基准站接收机的位置；为第l颗共视卫星大气的整体延迟；为第l颗共视卫星流动站的量测噪声，为第l颗共视卫星基准站的量测噪声。
16、应用本专利技术的技术方案，提供了一种低轨卫星载波相位差分定位方法，该定位方法根据基准站与流动站接收机接收到的观测量进行共视卫星选择，然后选择基准卫星，建立ekf滤波模型，最终得到流动站定位结果。根据本专利技术的流动站定位结果定位当前时刻用户的位置，精度更高。本专利技术可以降低基准站与流动站的公共误差，提高定位精度。与现有技术相比，本专利技术的技术方案能够解决现有技术中低轨卫星导航定位精度不足的技术问题。
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1.一种低轨卫星载波相位差分定位方法，其特征在于，所述低轨卫星载波相位差分定位方法包括：
2.根据权利要求1所述的低轨卫星载波相位差分定位方法，其特征在于，筛选载波相位观测量单差可用星的具体步骤包括：
3.根据权利要求1所述的低轨卫星载波相位差分定位方法，其特征在于，选择基准星的标准为：筛选载波相位观测量单差可用星列表中流动站观测的高度角最高的卫星为基准星。
4.根据权利要求3所述的低轨卫星载波相位差分定位方法，其特征在于，基准星的切星策略为：
5.根据权利要求4所述的低轨卫星载波相位差分定位方法，其特征在于，所述第一角度的范围为8-12度。
6.根据权利要求1所述的低轨卫星载波相位差分定位方法，其特征在于，EKF滤波的状态向量为其中，k表示接收机步长，rrR表示流动站接收机的位置，c为光速；表示钟差，表示钟漂；λl为第l颗共视卫星信号的波长，为第l颗共视卫星流动站载波相位的整周模糊度，为第l颗共视卫星基准站载波相位的整周模糊度。
7.根据权利要求6所述的低轨卫星载波相位差分定位方法，其特征在于，为流动站接收
8.根据权利要求6或7所述的低轨卫星载波相位差分定位方法，其特征在于，EKF滤波的状态转移方程为xEKF(k+1)＝FEKFxEKF(k)+wEKF(k)，其中，FEKF＝diag[Fpv,Fclk,IL×L]，I为单位矩阵，Fclk为流动站相对于基准时间的时钟偏移状态转移矩阵，T为采样间隔；wEKF为整体过程噪声。
9.根据权利要求8所述的低轨卫星载波相位差分定位方法，其特征在于，EKF滤波的量测方程为其中，为载波相位观测量单差可用星列表中第l颗共视卫星的基准站与流动站之间的载波相位差；为流动站接收机的位置，rleo,l为第l颗共视卫星的位置；c为光速；表示钟差；1L为L×1的单位向量；λl为第l颗共视卫星信号的波长，为第l颗共视卫星流动站载波相位的整周模糊度，为第l颗共视卫星基准站载波相位的整周模糊度；为rleo,l的估计值，为基准站接收机的位置；
...【技术特征摘要】
1.一种低轨卫星载波相位差分定位方法，其特征在于，所述低轨卫星载波相位差分定位方法包括：
2.根据权利要求1所述的低轨卫星载波相位差分定位方法，其特征在于，筛选载波相位观测量单差可用星的具体步骤包括：
3.根据权利要求1所述的低轨卫星载波相位差分定位方法，其特征在于，选择基准星的标准为：筛选载波相位观测量单差可用星列表中流动站观测的高度角最高的卫星为基准星。
4.根据权利要求3所述的低轨卫星载波相位差分定位方法，其特征在于，基准星的切星策略为：
5.根据权利要求4所述的低轨卫星载波相位差分定位方法，其特征在于，所述第一角度的范围为8-12度。
6.根据权利要求1所述的低轨卫星载波相位差分定位方法，其特征在于，ekf滤波的状态向量为其中，k表示接收机步长，rrr表示流动站接收机的位置，c为光速；表示钟差，表示钟漂；λl为第l颗共视卫星信号的波长，为第l颗共视卫星流动站载波相位的整周模糊度，为第l颗共视卫星基准站载波相位的整周模糊度。
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【专利技术属性】
技术研发人员：周文涛，赵怡萌，高亚豪，
申请(专利权)人：北京自动化控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：
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