CN101657735A - 处理无线电导航信号的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了处理无线电导航信号的方法。卫星星群的卫星在不同的频率上分别发射第一和第二无线电导航信号。参考网络的每个站(从所述的站卫星是可见的)对于来源于卫星的这两个信号的每一个执行非差分码和相位测量并且因而推导宽巷模糊度的原始值。基于这些原始数据，在网络中确定卫星的固有延迟和宽巷模糊度的整数值。所述的方法包括以下步骤：在参考接收机层面接收第一和第二无线电导航信号；借助于参考接收机并且对于接收的第一和第二信号的每一个，执行非差分码测量和非差分相位测量；基于非差分码和相位的测量计算宽巷模糊度的原始值；并且对于所述的参考接收机基于所述的原始值确定卫星固有延迟和宽巷模糊度的整数值。

Description

处理无线电导航信号的方法

技术领域

本发明涉及无线电导航系统或卫星定位领域，尤其涉及一种处理由这样一种系统的卫星发射的无线电导航信号的方法。

背景技术

诸如GPS(全球定位系统)、Galileo、GLONASS、QZSS、Compass、IRNSS以及其他的卫星定位系统使用称为“扩频调制(spread spectrum modulation)”的调制无线电导航信号。这些信号主要承载形成于周期性重复数字序列的伪随机码，其主要功能是允许码分多址(CDMA)以及提供卫星发送的信号传播时间测量。有时，该无线电导航信号也能承载有效载荷。

无线电导航信号通过调制中心(载波)频率而形成。就GPS来说，无线电导航信号在频带L1(中心定在1575.42MHz上)及L2(中心定在1227.6MHz上)中传输。在更新GPS时增加频带L5(中心定在1176.45MHz上)。伽利略星群的卫星将在频带E2-L1-E1(中间频带L1的与GPS的频带相同的部分)、E5a(依照伽利略术语，其表示指定用于GPS的频带)、E5b(中心定在1207.14MHz上)及E6(中心定在1278.75MHz上)中传输。

能够由接收机实现的基本测量包括码测量和载波相位测量。当然，这些基本测量能够相互结合。码测量是精确到1米，而相位测量是精确到几毫米。然而，相位测量具有这样的缺点：它们仅提供在由卫星发射与接收机之间的载波相位变化的实部。因此，由于卫星和接收机之间的完整周期的数目最初是未知的，该相位的测量是模糊的。为了能够从相位测量的精确性中得益，接收机必须解决相位测量固有的模糊度。

该相位模糊度通常通过相位测量的差分差分法(单差分差分法或双差分差分法)来解决。例如，于1999年9月14至17日，召开于田纳西州纳什维尔的导航技术会议(ION GPS’99，)，在作者为M.J.Gabor和R.S.Nerem的论文“使用卫星-卫星单差分的GPS载波相位模糊度解算”(GPS carrier phase ambiguity resolution usingsatellite-satellite single differences)中描述了一种在卫星之间使用单差分的方法。这种差分差分法能够消除产生误差(这些误差对于多数测量是普遍的)的那些(非建模(non modelised))原因，并且因此揭露出在被考虑在内时可以进一步改善性能的完整信息。然而，这个完整信息由来自于一个或多个基本相位模糊度的差分组成，并且一般而言不能跟踪相位的基本模糊度。

发明目的

本发明的目的是提出一种用于从原始码和相位测量开始解算由接收机(在地面上或在轨道上)进行的非差分测量的相位模糊度的方法。本发明使接收机能够独立地找到非模糊的相位值或多个相位值，即不必使用本地网络或全球网络上的一个或多个差分测量差分。

发明的概述

总体来说，本发明包括两个部分。第一，本发明包括在参考站网络的层面(或层级，level)上进行的方法，在所述的方法期间确定附加的信息，使用所述的方法用户的接收机(所述的接收机不属于所述的网络)能够解算相位模糊度。第二，本发明包括在接收机(所述的接收机不是网络的一部分)层面上进行的方法，所述的方法使用由参考站的网络生成并由任何类型的通信路径提供的所述附加信息。

在第一方面，本发明涉及在包括至少一个站(参考接收机)的站网络的层面，确定对应于时间标签的卫星延迟和/或频率间的偏移(bias)和/或无补偿的各个频率(在卫星上，在无线电导航信号的码和相位之间)的相位中心的差分。在其次的方面中，假设无线电导航卫星的星群的情况，所述的星群的卫星每次至少以两个不同的频带发射两个无线电导航信号。这样，每个卫星至少在第一频率发射一个第一无线电导航信号并且在与第一频率不同的第二频率发射一个第二无线电导航信号。每个站(对所述的站来说卫星是可见的(即在地平线以上))能够为来自于相关卫星的两个信号中的每一个实现码和相位测量，并且能够推导出宽巷模糊度的原始值。基于这个宽巷模糊度的原始值，可以为参考网络确定固有卫星延迟和宽巷模糊度的完整值。应该注意的是在这种情况下码和相位的测量是非差分测量(即：既不在站之间也不在卫星之间差分)。很显然，这里固有卫星延迟以同样的方式影响多个接收机的测量，因此通过在两个接收机之间对测量进行差分可以消去。从而，基于测量的差分法的方法不要求知道固有的卫星延迟(或多个延迟)。相比之下，根据本发明的方法使用非差分测量并且明确地提出确定固有卫星延迟。

这种方法特别地包括以下步骤：

在参考接收机层面接收第一和第二无线电导航信号；

通过所述的参考接收机，对接收的第一和第二信号中的每一个执行非差分码测量和非差分相位测量；

根据码测量(非差分的)并根据相位测量(非差分的)计算宽巷模糊度的原始值；并且

基于原始值为参考接收机确定固有卫星延迟和宽巷相位模糊度的整数值。

优选的，从根据通过各个参考接收机对来自于各个卫星的第一和第二信号中的每一个执行的码和相位测量，为每一可用的卫星/站(对于给定日期，对于每个站来说卫星并非都是可见的)组合确定固有的卫星延迟和宽巷相位模糊度的整数值。这是以相干的方式在参考网络的层面上进行的，从而获得自相干的多个卫星延迟和多个站延迟的集合。

本发明的第二方面涉及在参考网络层面精确卫星时钟的确定。在这种方法中，在站的层面，接收第一和第二无线电导航信号；对于收到的第一和第二信号的每一个执行非差分码测量和非差分相位测量；并且从非差分码测量、非差分相位测量、宽巷模糊度的一个或多个整数值以及卫星和参考接收机(或多个参考接收机)之间的传播距离的模型确定卫星时钟值。为了确定宽巷模糊度的整数值，如上面指出的要获得固有的卫星延迟或计算这些卫星延迟，然后借助于固有卫星延迟，从宽巷模糊度的原始测量推导所述的整数值。传输距离模型显著地能够充分运用卫星的精确轨道、对流层延迟、考虑了潮汐的站的位置等。如果精确轨道是可获得的，它可以提供作为输入。另外，能够在滤波过程中估计所述的精确轨道。

卫星时钟值，以及(如果必要)一个星群的卫星的精确轨道最好是根据对一群站(通常50个站)进行的一组码和相位测量，通过滤波估计。在这种类型的滤波期间调整的模型参数是在每个时期(epoch)的播送时钟和接收机、在一天中对于站缓慢变化的电离层偏移、以及窄巷模糊度(标识每次经过道(passage)的参数)。时钟值的确定最好包括借助于非差分码测量、非差分相位测量以及宽巷模糊度的一个或多个整数值估计传播距离的模型参数和随后根据估计的参数来估计时钟值。

根据简单的过滤算法(将在下面更详细描述)，首先用浮动模糊度解决这组问题，使得模型的参数，如对流层延迟和/或精确轨道等，以足够的精确度被识别。然后将窄巷模糊度表示为相位测量、识别模型和卫星时钟及接收机时钟的函数。

能够理解，当确定卫星延迟时已经预先识别了宽巷模糊度的事实意味着当确定卫星时钟时要解决的问题仅包括单个模糊度(每次经过)，而不是如传统方法中的两个。为了产生整数值需要的模型的精确度比先前不知道模糊度的情形低得多。尤其地，模型不需要电离层延迟，因为其能够通过结合双频率的测量而消去。电离层延迟不是模型的一部分的事实与常规方法相比减少了要进行估计的参数的数目；根据本发明的这一方面，这构成了本方法的一个显著的优点。

卫星的延迟、时钟，可能还有卫星的精确轨道，能够通过任何适当的方法，如陆地广播、卫星广播(例如：从SBAS型卫星或从无线电导航卫星自身来广播，如果系统具有包含数据的信号的话)、借助于移动电话(例如从电话中继站)、通过网络、通过伪卫星、通过WIFI、通过蓝牙等播送(蜂窝的或非蜂窝的)到用户的接收机上。应该注意的是卫星的延迟根本上随时间保持常数。因此，可以将它们保存在接收机中的数据库中，接收机在需要的时候从这个数据库中获得它们。另一方面，卫星的精确轨道和时钟是随每一时期变化的数据，因此最好实时播送。

而且，本发明涉及在任何种类的接收机(例如终端用户的接收机或网络站的接收机)的层面上进行的方法，所述的接收机接收所述的第一和第二无线电导航信号并且对接收到的所述第一和第二信号中的每一个执行非差分码测量和非差分相位测量。然后根据非差分码测量以及非差分相位测量计算宽巷相位模糊度的初始值，从而获得所说的卫星固有延迟。使用所述的原始值以及所述的固有卫星延迟，确定宽巷模糊度的一个整数值。

根据在接收机层面上进行的所述方法的一个优选实施例，所述的接收机对于所说的卫星获得一个精确轨道值和卫星时钟值，并且根据非差分码测量、宽巷模糊度的整数值的非差分相位测量、轨道值、卫星时钟值以及卫星和接收机之间的传播距离模型，通过滤波来计算窄巷模糊度的整数值。

应该注意，能够从接收机的内部的或外部的数据库或从由SBAS卫星播送(蜂窝的或非蜂窝的)或由无线电话网络发送或由陆地广播消息或任何其他适合的通信方式(如上面提到的通信方式)播送的消息中获得固有卫星延迟。精确的卫星轨道和卫星时钟最好从由SBAS卫星播送或由无线电话网络发送或由陆地广播或由任何其他适合的通信方式播送的消息中提取出来。

附图说明

参照附图，本发明的其他有区别的特征和性质将从下面给出的有利的说明性实施例的详细描述中显现。它们表示：

图1是从码和相位测量计算的宽巷模糊度的原始值；

图2是在用固有卫星延迟修正宽巷模糊度的原始值后得到的残差；

图3是通过常规的滤波得到的窄巷模糊度的残差；

图4是通过滤波以及在网络上解算模糊度得到的窄巷模糊度的残差。

具体实施方式

对于每个从接收机可以看到的卫星，分别对于频率f1和f2，则在接收机的层面存在两个非差分码测量(非模糊的)，后文表示为P1和P2，两个非差分的相位测量(模糊的)，表示为L1和L2。

下面将使用下述指定：

$\mathrm{\γ}=\frac{{f_1}^2}{{f_2}^2},$ ${\mathrm{\λ}}_1=\frac{c}{f_1},$ ${\mathrm{\λ}}_2=\frac{c}{f_2}$

其中，c表示光速。对于GPS系统的频带L1和L2，例如f₁＝154f₀以及f₂＝120f₀，其中f₀＝10.23MHz。依照惯例，其中所述的码测量P1和P2以长度单位表示，而相位测量L1和L2以周期表示。

非差分的码和相位测量满足下列方程：

P₁＝D+(Δc+Δτ)+e+Δh

P₂＝D+γ(Δc+Δτ)+γe+Δh

λ₁L₁＝D+(Δc+Δτ)-e+Δh+Δb-λ₁N₁

λ₂L₂＝D+γ(Δc+Δτ)-γe+Δh+Δb-λ₂N₂

其中：

D表示一个量值，包括几何传播距离、对流层影响、与相位中心不一致的影响、相位的几何旋转(相位风暴，或称相位缠绕，phasewind-up)的影响、相关的影响等；

e包含电离层延迟项，其作为频率的平方的函数变化，并且其通过相位和码观测值的消电离层(iono-free)组合消去；

Δτ＝τ_rec-τ_eme包含发射机和接收机之间的频率偏移间偏移(TGD)的差；

Δc＝c_rec-c_eme包含发射机和接收机之间的从各自频率的相位中心/消电离层相位中心偏离的差；

Δh＝h_rec-h_eme表示接收机的时钟h_rec与发射机的时钟h_eme之间的差；

Δb＝b_rec-b_eme表示接收机的偏移b_rec与发射机的偏移b_eme(偏移b_rec和b_eme与码和位相之间的时钟差相对应)之间的差；并且其中：

N1、N2表示这两个载波的(整数)相位的模糊度。

由卫星进行的信号发射与由接收机进行的接收之间的(非模糊)相位差记为L₁+N₁和L₂+N₂，其中N₁和N₂表示要求的(整数)模糊度。则N_w＝N₂-N₁，N_w是(整数)宽巷模糊度。

码的电离层的延迟通过以下计算：

$\mathrm{eP}=\frac{P_1-P_2}{1-\mathrm{\γ}}$

然后： ${\tilde{N}}_1=\frac{P_1-2\mathrm{eP}}{{\mathrm{\λ}}_1}-L_1,$ 以及 ${\tilde{N}}_2=\frac{P_2-2\mathrm{\γeP}}{{\mathrm{\λ}}_2}-L_2$

这些量仅取决于测量。

当噪声码测量量是这样时，在一次经过(一个卫星可见一次)的量级上，经过大约十个周期

和

散开。即使通过在每次经过执行一次平均，对N₁和N₂也不能正确估计。这就是将码测量用于确定宽带模糊度的原因。

，通过展开

和

的等式，得到：

${\tilde{N}}_1=N_1-\frac{2(\mathrm{\Δc}+\mathrm{\Δ\τ})}{{\mathrm{\λ}}_1}-\frac{\mathrm{\Δb}}{{\mathrm{\λ}}_1},$ 和

${\tilde{N}}_2=N_2-\frac{2\mathrm{\γ}(\mathrm{\Δc}+\mathrm{\Δ\τ})}{{\mathrm{\λ}}_2}-\frac{\mathrm{\Δb}}{{\mathrm{\λ}}_2}$

宽带模糊度的原始值

通过以下得到：

${\tilde{N}}_w={\tilde{N}}_2-{\tilde{N}}_1=N_w-2(\frac{\mathrm{\γ}}{{\mathrm{\λ}}_2}-\frac{1}{{\mathrm{\λ}}_1})(\mathrm{\Δc}+\mathrm{\Δ\τ})+(\frac{1}{{\mathrm{\λ}}_1}-\frac{1}{{\mathrm{\λ}}_2})\mathrm{\Δb}=N_w-2\frac{{\mathrm{\λ}}_2}{{\mathrm{\λ}}_1{\mathrm{\λ}}_w}(\mathrm{\Δc}+\mathrm{\Δ\τ})+\frac{\mathrm{\Δb}}{{\mathrm{\λ}}_w}$

其中，λ_w通过1/λ_w＝1/λ₁-1/λ₂定义，并且与宽巷的波长(就频带L1和L2来说大约87cm)相对应。图1示出了由接收机的(非差分)码和相位测量产生的宽巷模糊度的原始值的曲线的示例。对于N_w得到如下形式的表达式：

$<{\tilde{N}}_w>=N_w+{\mathrm{\&mu;}}_{\mathrm{rec}}^{w\left(t\right)}-{\mathrm{\&mu;}}_{\mathrm{eme}}^{w\left(t\right)}$

在一次经过的量级上，

表示一个足够低的噪声(低于一个周期的一部分)，这样可以正确地估计N_w。

在参考网络的层面上确定固有卫星延迟

在包括至少一个站(一个参考接收机)的参考网络的层面上，从非差分码和相位测量确定模糊度的原始值。通过在一次经过上或在该经过的一部分上的估计量(estimator)来估计原始值

以减少噪声，从而产生一个估计的原始值，表示为

该估计量可以是(例如)平均值、中间值或具有可能阻止异常测量的具有鲁棒性的估计值。这个值可以分成整数值和两个另外的独立于测量并且针对固有卫星延迟和接收机的缓慢的变量值：

$<{\tilde{N}}_w>=N_w+{\mathrm{\&mu;}}_{\mathrm{rec}}^{w\left(t\right)}-{\mathrm{\&mu;}}_{\mathrm{eme}}^{w\left(t\right)}$

在没有另外假设时，这个混合的整数-实数问题是奇特的，由于这个差μ_rec ^w(t)-μ_eme ^w(t)介入到了所有的等式中，这意味着μ_eme ^w(t)和μ_rec ^w(t)仅被定义到实常数中，而且，由于每经过N_w是一个整数，在μ_eme ^w(t)和μ_rec ^w(t)层面上，也有整数的全局奇点。

通过选择网络的第一站而开始计算过程，优选的，这里如所知的μ_rec ^w(t)随时间是稳定的。对于这个站，该值μ_rec ^w(t)是任意确定的，例如 ${\mathrm{\&mu;}}_{\mathrm{rec}}^{w\left(t\right)}=0.$ 则对从站可见的卫星的经过进行扫描。对于每次经过，通过从第一站的限定(用 ${\mathrm{\&mu;}}_{\mathrm{rec}}^{w\left(t\right)}=0$ )，有 $<{\tilde{N}}_w>=N_w-{\mathrm{\&mu;}}_{\mathrm{eme}}^{w\left(t\right)}.$ 然后，将

分解成一个任意的整数(例如最近的整数)，表示为N_w，以及一个不必是对应于差

的整数的量值，表示为μ_eme ^w(t)。这就产生了从第一站是可见的卫星的μ_eme ^w(t)。

对于一套卫星，现在知道其固有延迟μ_eme ^w(t)，我们能够估计其他站的延迟μ_rec ^w(t)。这时，在等式 $<{\tilde{N}}_w>=N_w+{\mathrm{\&mu;}}_{\mathrm{rec}}^{w\left(t\right)}-{\mathrm{\&mu;}}_{\mathrm{eme}}^{w\left(t\right)}$ 中，μ_eme ^w(t)的值是已知的。然后

被分解成一个任意的整数N_w(从该新站)以及对应站的延迟μ_rec ^w(t)。对于星群中的所有卫星以及参考网络中的所有站重复这些步骤。最终得到值μ_eme，其在所有参考网络上是一致的。在至少一天中能将值μ_eme看作是恒定的。

在参考网络的层面上确定卫星的时钟

在已经确定了宽巷模糊度之后，至少一个模糊度(N₁或N₂)仍然是未知的。

由于宽巷模糊度是已知的，相位模糊度N₁或N₂能够更容易地解算，尤其是关系到要求的建模精度。

码测量P₁和P₂依赖于多个参数，包括发射点和接收点之间的几何距离、电离层的影响、对流层的影响以及广播和接收时钟。需要一个对这些变量而言足够精确的模型以确定剩余的模糊度，并且由于时钟的关系，对于正被处理的接收机的网络需要一个总体解算。

给出：

$P_c\text{=}\frac{{\mathrm{\&gamma;P}}_1-P_2}{\mathrm{\&gamma;}-1}$ (消电离层码)

$Q_c=\frac{{\mathrm{\&gamma;\&lambda;}}_1(L_1+{\hat{N}}_1)-{\mathrm{\&lambda;}}_2(L_2+{\hat{N}}_1+N_w)}{\mathrm{\&gamma;}-1}$ (消电离层相位)

其中，

是N₁的一个估计的、浮动的、舍入值(rounded value)，例如，在该次经过或该次经过的一部分上，通过计算量值N₁的平均值或中间值或通过一个拒绝可能的异常值的具有鲁棒性的估计值，N₁由码和位相的估计得到：

${\hat{N}}_1\&ap;<{\tilde{N}}_1>=<\frac{P_1-2\mathrm{eP}}{{\mathrm{\&lambda;}}_1}-L_1>$

由于对码的测量噪声，

与N₁的真实值相距十个左右周期。

码和相位的测量量值能够通过以下等式而与模拟的几何距离D相关联：

P_c＝D+h_rec-h_eme

Q_c＝D+λ_cδN₁+h_rec-h_eme

其中，λ_c＝(γλ₁-λ₂)/(γ-1)，h_eme和h_rec对应于发射机和接收机各自的时钟(每天一个值)，并且δN₁是模糊度的修正(每次经过一个值， ${\mathrm{\&delta;N}}_1=N_1-{\hat{N}}_1$ )。δN₁的值将通过全局滤波识别。

值D对应一个调用下列要素的传播距离的完整模型：

双频率相位的中心的组合：这是天线相位中心(L1和L2)的消电离层组合接收机和发射机；

卫星的精确轨道；

卫星的姿态的规律(在偏航中正常姿态的规律)；

卫星的离心率的相关影响；

接收机的位置的精确模型(具有地面潮汐的模型)；

对流层的延迟的模型(由于依赖于地点的折叠作用(在Stanag中定义的)的每个站的垂直延迟)；

风暴模型(相位的几何旋转)。

通过滤波机估计的参数是：

在每一时期，卫星和站的时钟h_eme和h_rec；

对于每次经过，不变的相位模糊度δN₁(没有其是一个整数的约束)；

对于每个站的垂直对流层延迟，具有随时间的缓慢变量(代表性的每4个小时一个常数部分)；

卫星的精确轨道(如果该精确轨道没有作为输入数据提供)。

该滤波机可以是最小二乘或卡尔曼的形式，对实时处理更加兼容。用于滤波的输入值是消电离层码和消电离层相位的非差分的值，由于其各自的噪声，对于码以1m为一级，对相位以1cm为一级。

在这一步的结尾，已识别的残差δN₁的估计通过(Q_c-D-(h_rec-h_eme))/λ_c计算。残差δN₁的一些示例在图1中示出。(δN₁不是整数，由于在滤波过程中未做整数的假设。)

该滤波步骤首要是为了清楚地计算D这一项(几何模型)。该步骤中识别的时钟作为初始值随后使用，因此允许在时钟上做一些小变动，但这不是必不可少的。

通过滤波已获得了值D，δN₁的整数值在参考网络的层面搜索。再次使用下列等式

Q_c＝D+λ_cδN₁+h_rec-h_eme

其中，D现在取通过滤波得到的值。注意到等式具有全局的不可观察性。实际上，关于给定的发射机以及对应的h_eme和/或h_rec值，通过保留有效等式，可以移动δN₁的值：

Q_c＝D+λ_c(δN₁+α)+(h_rec-λ_cα)-h_eme

在这一步中，值h_eme通过一个始于第一站(第一参考接收机)的迭代过程计算，第一站的时钟看成是参考时钟，并且通过连续的增加站以完成整个网络。

对于第一站，我们设置δN₁＝0并且h_rec＝0。这种选择是任意的，并且得到了一组h_eme(用于从第一站可见的卫星)，这样等式(^*)得到验证。

站的增加按照下述方法来执行。使用在增加站之前已知的所述的一组h_em，计算残差δN₁+h_rec/λ_c，该残差必须表示成以下形式：每次经过是一个整数值(δN₁)，在每一时期是一个实数值(对应增加的站的时钟h_rec)。图2示出了用于新增加站的残差。

可以看到，该残差由整数值分开并且他们的移动就最近的整数值来说是相同的。因此能够断定残差和最近的整数值之间的移动对应于h_rec/λ_c和δN₁的整数值本身。

应该注意的是，对于一个新的站，仅知道卫星时钟，以及因此得到的残差δN₁+h_rec/λ_c，在先的，用于经过的一部分。然而，由于每次经过δN₁是一个常数，其可以扩展到该经过的全部。给定卫星从一个站是可见的时期仅部分地与该卫星从相邻站是可见的时期一致。站间距离越大，公共的观测时期越小。这意味着总要增加一个毗邻的站到至少一个前述的站。

最后，为所有的网络站及为航道群识别一组δN₁整数。则能够以h_eme和h_rec作为单独的未知量为航道群以及为所有的网络站求解该等式(^*)。

这部分所描述的对于h_eme的识别方法离线运行，但是本领域的技术人员知道如何实现一个实时运行的等价的方法。例如通过在新的经过的每次到达时识别整数模糊度，通过收集航道中足够多的测量，并假定卫星时钟的当前解决方法本身是一个整数，测量残值中模糊度的整数值将可直接地显示出来。

在(隔离的)接收机的层面求解相位的模糊度

如果知道可见卫星的μ_eme，任何的接收机都能求解宽巷模糊度。接收机做非差分码和位相测量，并且因此得到宽巷模糊度的原始值(如图1中所示)。对于一次经过(或一次经过的一部分)该接收机计算宽巷模糊度的平均原始值，并通过解下面的方程推导整数宽巷模糊度N_w：

$<{\tilde{N}}_w>=N_w+{\mathrm{\&mu;}}_{\mathrm{rec}}^{w\left(t\right)}-{\mathrm{\&mu;}}_{\mathrm{eme}}^{w\left(t\right)}$

其中，μ_eme现在是一个已知参数。接收机能够通过任何可用的方法获得μ_eme的值。例如，其可以从外部数据库下载(例如从一个因特网站点)。由于这些值随时间变化非常小，则一旦获得，在将他们保存在接收机中的条件下，它们可以被使用很长时间。图2示出了用各个已知的固有卫星延迟μ_eme对图1中的宽巷模糊度的原始数据修正后得到的残差。可以看出对于每一经过发现残差的平均值或中间值围绕着对所有经过(在所述的案例中是0.7)来说是共同的同一数值(不必是整数)。这个公共值的分数部分因此给出μ_rec，其中该整数部分给出该整数宽巷模糊度N_w。

在(隔离的)接收机的层面求解窄巷模糊度是基于等式

P_c＝D+h_rec-h_eme

Q_c＝D+λ_cδN₁+h_rec-h_eme

为了确定δN₁，接收机需要知道对于给定观察时间(该精确轨道是D的模型的一部分)的卫星时钟和精确轨道。所述卫星时钟和/或所述精确轨道最好是通过陆地的广播或从SBAS卫星(基于卫星的增强系统)播送。

首先，基于一个类似于先前描述的模型，接收机通过滤波确定D的值。在计算D的步骤期间，通常要求接收机保持固定。其次，接收机估计它的接收机时钟和δN₁。则通过 $N_1={\mathrm{\&delta;N}}_1+{\hat{N}}_1$ 得到N1的值并且通过N₂＝N_w+N₁得到N2的值。

Claims (15)

1.用于处理来源于无线电导航卫星星群的卫星的无线电导航信号的方法，所述卫星至少播送在第一频率上的第一无线电导航信号以及在与第一频率不同的第二频率上的第二无线电导航信号，在该方法中，在包括至少一个可见到所述卫星的参考接收机的参考网络的层面上，确定用于所述参考接收机的固有卫星延迟和宽巷模糊度的整数值，固有卫星延迟和宽巷模糊度的整数值的确定包括如下步骤：

在所述参考接收机的层面上接收所述第一和第二无线电导航信号；

通过所述参考接收机以及对于接收的所述的第一和第二信号中的每一个，执行非差分码测量和非差分相位测量；

根据非差分码测量以及根据非差分相位测量计算宽巷相位模糊度的原始值；

基于所述的原始值确定用于所述参考接收机的所述的固有卫星延迟和所述的宽巷相位模糊度的整数值。

2.根据权利要求1所述的方法，所述的参考网络包括多个参考接收机，对于所述的多个参考接收机，每一时间所述星群的多个卫星是可见的，这些卫星的每一个播送至少一个在所述第一频率上的第一无线电导航信号以及在所述第二频率上的第二无线电导航信号，在该方法中，对于每个可用的卫星/参考接收机的组合，在所述参考网络的层面上以连贯的方式，基于宽巷模糊度的原始值确定固有卫星延迟和宽巷模糊度的整数值，所述宽巷模糊度的原始值是根据对借助于相应的参考接收机从相应的卫星接收到的所述第一和第二信号中的每一个进行的所述从码和相位测量计算的。

3.根据权利要求1或2所述的方法，包括播送所确定的固有卫星延迟的步骤。

4.用于处理来源于无线电导航卫星星群的卫星的无线电导航信号的方法，所述卫星至少播送在第一频率上的第一无线电导航信号以及在与第一频率不同的第二频率上的第二无线电导航信号，在包括一个或多个可见到所述卫星的参考接收机的参考网络的层面上，所述方法包括以下步骤：

在所述参考接收机或多个参考接收机的层面上接收所述第一和第二无线电导航信号；

通过所述参考接收机或多个参考接收机并且对于接收到的所述第一和第二信号的每一个，执行非差分码测量和非差分相位测量；

根据所述的非差分码测量、所述的非差分相位测量、宽巷模糊度的一个或多个整数值以及所述卫星与所述参考接收机或与多个参考接收机之间的传播距离模型来确定所述卫星的卫星时钟值。

5.根据权利要求4所述的方法，其中确定所述时钟值的步骤包括以下步骤：

确定关于所述卫星的固有卫星延迟；以及

基于所述原始值和所述固有卫星延迟确定所述宽巷模糊度的整数值。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其中确定所述时钟值的步骤包括借助于所述码测量、所述相位测量以及所述宽巷模糊度的一个或多个整数值估计传输距离模型的参数，以及随后根据所述估计的参数来估计所述时钟值。

7.根据权利要求6所述的方法，其中估计传输距离模型的参数包括确定关于所述卫星的精确轨道。

8.根据权利要求4至7任意一项所述的方法，包括播送所确定的卫星时钟值的步骤。

9.根据权利要求7所述的方法，包括播送确定的精确轨道的步骤。

10.用于处理来源于无线电导航卫星星群的卫星的无线电导航信号的方法，所述卫星至少播送在第一频率上的第一无线电导航信号以及在与第一频率不同的第二频率上的第二无线电导航信号，在可见到所述卫星的接收机的层面上，所述方法包括以下步骤：

接收所述第一和第二无线电导航信号；

对于接收到的所述第一和第二接收信号中的每一个执行非差分码测量和非差分相位测量；

根据所述非差分码测量以及所述非差分相位测量计算宽巷相位模糊度的原始值；

获得关于所述卫星的固有卫星延迟；以及

基于所述原始值和所述固有卫星延迟确定所述宽巷模糊度的整数值。

11.根据权利要求10所述的方法，所述固有卫星延迟是从数据库获得。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述固有延迟是从由SBAS卫星播送或由无线电电话网络发送或由陆地广播播送的消息中提取。

13.根据权利要求10至12中任意一项所述的方法，包括以下步骤：

获得关于所述卫星的轨道值和卫星时钟值；

通过过滤从所述非差分码测量、所述宽巷模糊度的整数值的非差分相位测量、所述轨道值、所述卫星时钟值以及所述卫星和所述接收机之间的传输距离的模型估计窄巷模糊度的整数值。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述轨道值和所述时钟值从数据库获得。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述轨道值和所述时钟值是从由SBAS卫星播送或由无线电话网络发送或由陆地广播播送的消息中提取。

Images