基于北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的高精度基線解算方法
【專利摘要】一種基于北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的高精度基線解算方法，以北斗接收機觀測到的載波相位觀測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過構(gòu)建雙差，進行粗差探測、周跳探測和模糊度固定，最終采用最小二乘方法得到基線兩點的基線矢量。該方法對于60公里以內(nèi)的基線處理均有較好的精度，為北斗系統(tǒng)的高精度數(shù)據(jù)處理提供了強大的處理軟件，對于高精度的應(yīng)用如基準點的建立提供可靠的方法。
【專利說明】基于北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的高精度基線解算方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及大地測量、衛(wèi)星導航領(lǐng)域，特別涉及北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)GE0/IGS0/ME0 混合星座導航系統(tǒng)的粗差探測、周跳探測與修復、整周模糊度和基線解算等計算方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是我國自主研制和建設(shè)的新一代衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)。目前，系 統(tǒng)由5顆GEO衛(wèi)星、5顆IGS0、4顆MEO衛(wèi)星組成，系統(tǒng)每顆衛(wèi)星發(fā)播三個頻點、兩個支路的 導航信號，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)特殊的GEO衛(wèi)星構(gòu)型，有效的保證了在亞太地區(qū)的覆蓋。但是 對于地面用戶而言，由于GEO衛(wèi)星靜止不動，用戶與GEO衛(wèi)星間天頂角變化微?。ā?度)，地 面用戶roop變化較小，導致解算的模糊度浮點解存在偏差，影響模糊度搜索的有效性和準 確性。
[0003] 本發(fā)明提供一種基于北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的高精度基線解算方法，以解決現(xiàn)有技術(shù) 存在由于GEO衛(wèi)星靜止不動，用戶與GEO衛(wèi)星間天頂角變化微小，地面用戶ro〇P變化較小， 導致解算的模糊度浮點解存在偏差，影響模糊度搜索的有效性和準確性問題。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：北斗高精度基線解算軟件的應(yīng)用模式為：地面同時布設(shè)北 斗基準站和測地型北斗接收機，兩臺設(shè)備同時進行靜態(tài)數(shù)據(jù)采集，采集完成后，可基于基線 解算軟件進行后處理獲得用戶高精度位置。該軟件以北斗接收機觀測到的載波相位觀測數(shù) 據(jù)為基礎(chǔ)，通過構(gòu)建雙差，進行粗差探測、周跳探測和模糊度固定，最終采用最小二乘方法 得到基線兩點的基線矢量，還可將基線分量投影到站心坐標系下，求出水平基線分量和高 程基線分量，當多臺設(shè)備同時觀測時，可以進行組網(wǎng)，軟件還具有基線網(wǎng)平差功能，可實現(xiàn) 閉合差檢驗和分配。
[0005] 本發(fā)明的有益效果是：以北斗接收機觀測到的載波相位觀測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過構(gòu) 建雙差，進行粗差探測、周跳探測和模糊度固定，最終采用最小二乘方法得到基線兩點的基 線矢量。該方法對于60公里以內(nèi)的基線處理均有較好的精度，為北斗系統(tǒng)的高精度數(shù)據(jù)處 理提供了強大的處理軟件，對于高精度的應(yīng)用如基準點的建立提供可靠的方法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006] 圖1為本發(fā)明的基線解算流程圖； 圖2為本發(fā)明改進型RAIM單點定位和周跳修復流程； 圖3為模本發(fā)明糊度搜索和固定方法示意圖。

【具體實施方式】
[0007] 參見圖1-圖3,本發(fā)明主要包括如下幾部分： 1、針對北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)GE0/IGS0/ME0混合星座，基于改進的RA頂條件進行單點定 位的計算方法： 改進的RAIM條件進行單點定位計算方法，主要是針對單個歷元條件下，由于衛(wèi)星處于 不斷升降狀態(tài)，低高度角和衛(wèi)星觀測幾何結(jié)構(gòu)會影響定位結(jié)果，最終影響基線解算時先驗 坐標的精度。針對該問題，通過當前歷元高度角和DOP的重要性進行衛(wèi)星剔除，同時借助最 新的對流層模型來減弱低高度角條件下對流層對定位結(jié)果的影響。
[0008] 改進的RAIM的計算方法的具體實現(xiàn)流程和模型如下：假定觀測N顆衛(wèi)星，單點定 位需要求解站點坐標和接收機鐘差，具體計算方法如下： A、假設(shè)偽距觀測方程式為：

【權(quán)利要求】
1. 一種基于北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的高精度基線解算方法，其特征在于，該方法是基于北 斗衛(wèi)星系統(tǒng)GEO/IGSO/MEO星座構(gòu)型的特征，在北斗粗差和周跳探測、模糊度解算等方面進 行了技術(shù)改進，研制了針對北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的高精度基線解算軟件，該軟件可以通過對 兩個零相位中心天線的觀測站構(gòu)建基線，進行相對定位，求得精確的基線分量。
2. 如權(quán)利1所述的基于北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的高精度基線解算方法，其特征在于，包括 以下步驟： ① 針對北斗GEO/IGSO/MEO混合星座，基于改進的RA頂條件進行單點定位計算； ② 針對觀測數(shù)據(jù)包含著粗差和周跳，分析并依據(jù)粗差和周跳的不同特性，通過寬巷/ 電離層殘差等組合觀測量聯(lián)合實施粗差和周跳探測，最后，在剔除粗差的基礎(chǔ)上進行大周 跳修復； ③ 針對初始模糊度和較小周跳，采用寬巷-窄巷兩步方法來搜索模糊度，進行最優(yōu)模 糊度固定； ④ 最優(yōu)模糊度確定后，基于方程消元方法實施基線分量求解。
【文檔編號】G01S19/44GK104483688SQ201410605510
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】高宏, 王立兵, 任曦明, 應(yīng)俊俊, 盛傳貞, 薛光輝, 時荔蕙, 吳志成, 賈永軍, 楊麗博, 楊濤, 朱保華 申請人:中國人民解放軍63961部隊, 中國電子科技集團公司第五十四研究所