CN105158780B - 一种基于多种导航卫星可互换的导航定位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于多种导航卫星可互换的导航定位方法，涉及GNSS卫星导航领域，利用全球跟踪站网所获取的GNSS观测数据，运用多GNSS精密钟差融合解算方法，获取各卫星导航系统在统一基准下钟差产品并进行预推，并播发至用户，实现用户无缝使用各卫星导航系统导航观测数据，从而提高了多GNSS导航系统导航定位的可用性及连续性。

Description

一种基于多种导航卫星可互换的导航定位方法
技术领域
本发明一种基于多种导航卫星可互换的导航定位方法，涉及GNSS卫星导航领域，适用于使用全球各卫星导航系统实现无缝融合导航定位应用。
背景技术
随着中国北斗卫星导航系统的建设及欧洲伽利略系统的发展，使卫星导航系统由GPS和GLONASS的两极竞争态势，转入四大系统相互合作、融合的新局面。可以预计在不久的将来，全新的GNSS将彻底改变目前GPS主导的单一局面。对一般导航用户而言，通过跟踪多个导航系统获得冗余卫星，保证导航卫星信号的完好性、连续性及稳健性，从而提高导航定位性能。
目前，空间在轨正常运行的导航卫星已达近百颗。出于各自战略角度，各卫星导航系统均在各自维持的时间、空间基准框架下进行运行维护，且各卫星导航系统播发的广播产品格式不统一。因此对导航用户而言，各导航系统相互独立，无法充分高效利用空间导航卫星资源以提升导航定位服务能力。
导航卫星可互换即导航用户仅利用任意观测到的四颗导航卫星即可实现导航定位，而不需考虑系统之间差异。GNSS可互换概念的提出，即为解决多GNSS导航卫星融合利用，避免单卫星导航系统由于自身问题或固有缺陷对用户带来的导航误区。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出了一种基于多种导航卫星可互换的导航定位方法，以解决多GNSS导航卫星融合互换利用。
本发明的技术解决方案是：
一种基于多种导航卫星可互换的导航定位方法，包括以下步骤：
(1)在全球建立多GNSS观测网络系统，所述多GNSS观测网络系统包括布设于全球的多个GNSS跟踪站、多个数据中心及多个分析中心；GNSS跟踪站采集多GNSS导航卫星的观测数据，数据中心汇集存储各GNSS跟踪站采集的观测数据，分析中心从数据中心获取观测数据并进行分析处理，得到多GNSS导航卫星的超快速轨道产品；
所述超快速轨道产品是指持续24小时的多GNSS导航卫星的轨道数据，且该轨道数据每6小时更新一次；
所述多GNSS是指全球所有导航系统的总称；
(2)根据所述GNSS跟踪站采集到的多GNSS导航卫星的实时观测数据、步骤(1)中得到的多GNSS导航卫星的超快速轨道产品以及地球自转参数，选取一个GNSS跟踪站的时钟作为参考时钟，使用广播钟差作初值，利用多GNSS精密钟差融合解算方法实时解算获得多GNSS导航卫星在统一时间基准下的精密钟差产品，并对所述精密钟差产品进行短时间预推；
(3)将步骤(2)中预推之后的精密钟差产品播发至用户，用户使用本身原始观测数据及广播轨道，根据预推之后的精密钟差产品，利用多GNSS可互换方法实现通过任意四颗或四颗以上的导航卫星进行的导航定位。
步骤(2)所述利用多GNSS精密钟差融合解算方法实时解算获得多GNSS导航卫星在统一时间基准下的精密钟差产品，具体为：
(2.1)对所述GNSS跟踪站采集到的多GNSS导航卫星的实时观测数据进行预处理，所述预处理包括周跳探测、粗差探测、删除低高度角；
(2.2)根据预处理之后的实时观测数据、多GNSS导航卫星的超快速轨道产品以及地球自转参数，通过对误差观测模型进行解算，得到Δdt(i,i+1)、ΔdTG(i,i+1)、ΔdTB(i,i+1)、ΔdTS(i,i+1)及Δdtrop(i,i+1)，其中，Δdt(i,i+1)为接收机钟差相对于上一历元的变化值，ΔdTG(i,i+1)为GPS导航卫星钟差相对于上一历元的变化值，ΔdTB(i,i+1)为北斗导航卫星钟差相对于上一历元的变化值，ΔdTS(i,i+1)为除GPS导航卫星和北斗导航卫星以外的导航卫星的钟差相对于上一历元的变化值，Δdtrop(i,i+1)为GNSS跟踪站的天顶对流层参数相对于上一历元的变化值；i为上一历元，i+1为当前历元，i为正整数；
所述误差观测模型为：
其中，c为光速；j、k、l分别代表GNSS跟踪站当前历元观测到的第j颗GPS、第k颗北斗导航卫星及第l颗除GPS导航卫星和北斗导航卫星以外的其他类型导航卫星；G、B、S分别表示GPS卫星、北斗导航卫星及除GPS导航卫星和北斗导航卫星以外的其他类型导航卫星；分别为GNSS跟踪站当前历元观测到的第j颗GPS导航卫星无电离层组合伪距残差及载波相位残差相对于上一历元的变化值；分别为GNSS跟踪站当前历元观测到的第k颗北斗导航卫星无电离层组合伪距残差及载波相位残差相对于上一历元的变化值；分别为GNSS跟踪站当前历元观测到的除GPS导航卫星和北斗导航卫星以外的第l颗导航卫星无电离层组合伪距残差及载波相位残差相对于上一历元的变化值；为GNSS跟踪站当前历元观测到的第j颗GPS导航卫星到GNSS跟踪站距离相对于上一历元的变化值；为GNSS跟踪站当前历元观测到的第k颗北斗导航卫星到GNSS跟踪站距离相对于上一历元的变化值；为GNSS跟踪站当前历元观测到的除GPS导航卫星和北斗导航卫星以外的第l颗导航卫星到GNSS跟踪站距离相对于上一历元的变化值；为GNSS跟踪站当前历元观测到的第j颗GPS导航卫星无电离层组合伪距噪声及载波相位观测噪声相对于上一历元的变化值；为GNSS跟踪站当前历元观测到的第k颗北斗导航卫星无电离层组合伪距噪声及载波相位观测噪声相对于上一历元的变化值；为GNSS跟踪站当前历元观测到的除GPS导航卫星和北斗导航卫星以外的第l颗导航卫星无电离层组合伪距噪声及载波相位观测噪声相对于上一历元的变化值；为GNSS跟踪站当前历元观测到的第j颗GPS导航卫星无电离层组合伪距及载波相位观测值相对于上一历元的变化值；为GNSS跟踪站当前历元观测到的第k颗北斗导航卫星无电离层组合伪距及载波相位观测值相对于上一历元的变化值；为GNSS跟踪站当前历元观测到的除GPS导航卫星和北斗导航卫星以外的第l颗导航卫星无电离层组合伪距及载波相位观测值相对于上一历元的变化值；
(2.3)第一个历元时，将ΔdTG(i,i+1)、ΔdTB(i,i+1)和ΔdTS(i,i+1)分别与作为初值的广播钟差相加，得到当前历元下多GNSS导航卫星在统一时间基准下的精密钟差产品dT；
(2.4)将当前历元的精密钟差产品作为下一历元的初始钟差值，循环下一历元。
步骤(3)所述利用多GNSS可互换方法实现通过任意四颗或四颗以上的导航卫星进行的导航定位，具体为：
(3.1)根据用户GNSS跟踪站本身原始观测数据、广播轨道以及所述预推之后的精密钟差产品，确定线性化后的观测方程为：
其中，c为光速，Gm代表第m颗GPS卫星，Bn代表第n颗北斗卫星，Sl代表第l颗除GPS导航卫星和北斗导航卫星以外的导航卫星，v为残差，(x0,y0,z0)为用户GNSS跟踪站初始坐标，ρ0用户GNSS跟踪站至观测卫星的距离，dT为所述预推之后的精密钟差产品，dtrop为对流层误差，ddion为电离层误差，P为伪距观测值；
待解参数为Vx,Vy,Vz,dt，Vx为当前历元测站坐标在空间直角坐标系下x方向的坐标改正，Vy为当前历元测站坐标在空间直角坐标系下y方向的坐标改正，Vz为当前历元测站坐标在空间直角坐标系下z方向的坐标改正，dt为接收机相对于步骤2中参考时钟的接收机钟差；
(3.2)根据步骤(3.1)中确定的观测方程，得到该观测方程的系数矩阵及误差矩阵，系数矩阵为
误差矩阵为
(3.3)通过平差算法对系数矩阵B和误差矩阵L进行平差解算，得到(Vx,Vy,Vz,dt)，对其进行收敛得到真实坐标，循环下一历元，从而实现任意四颗或四颗以上的导航卫星进行的导航定位。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
本发明实现了一种基于多种导航卫星可互换的导航定位方法；利用本发明方法，用户可选取任意观测到的四颗卫星即可实现导航定位服务，提升空间信号资源的利用率，并将提升导航卫星服务的可用性及连续性。
附图说明
图1为本发明基于多种导航卫星可互换的导航定位方法基本原理；
图2为本发明中GNSS采集设备连接图；
图3为本发明中多GNSS融合精密钟差解算流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细描述。
本发明提供一种基于多种导航卫星可互换的导航定位方法，通过获取全球GNSS跟踪站网实时观测数据，经过多GNSS精密钟差融合解算方法，获取各卫星导航系统统一时空基准精密钟差产品并进行预报，然后播发至用户，用户使用本身原始观测数据及广播轨道，根据预推之后的精密钟差产品，利用多GNSS可互换方法实现通过任意四颗或四颗以上的导航卫星进行的导航定位。对于利用伪距米级导航定位而言，可忽略各卫星导航系统厘米级的坐标参考框架差异。
本发明可互换实现方法，通过获取全球GNSS跟踪站网实时观测数据，经过多GNSS精密钟差融合解算方法，获取各卫星导航系统统一时空基准精密钟差产品并进行预报，然后播发至用户，用户使用本身原始观测数据及广播轨道，根据预推之后的精密钟差产品，利用多GNSS可互换方法实现通过任意四颗或四颗以上的导航卫星进行的导航定位。
本发明方法需要在地面建立可跟踪北斗、GPS、GLONASS、Galileo等卫星导航系统信号的GNSS观测网络及若干数据中心、分析中心。其中GNSS跟踪站网络需配备GNSS接收机采集导航信号，配备原子钟保持时间同步及工控机负责数据传输；数据中心负责接收并存储跟踪站推送的数据；分析中心负责从数据中心获取实时高采样率数据，得到多GNSS导航卫星的超快速轨道产品；利用该产品并运用多GNSS精密钟差融合解算方法获取统一时间基准的钟差产品并进行预报，并播发至用户。用户使用本身原始观测数据及广播轨道，根据预推之后的精密钟差产品，利用多GNSS可互换方法实现通过任意四颗或四颗以上的导航卫星进行的导航定位。对于利用伪距米级导航定位而言，各卫星导航系统厘米级的坐标参考框架差异可忽略。
如图1、图2及图3所示，本发明提供的基于多种导航卫星可互换的导航定位方法，步骤如下：
(1)本发明需要在全球建立多GNSS观测网络系统，所述多GNSS观测网络系统包括布设于全球的多个GNSS跟踪站、多个数据中心及多个分析中心；GNSS跟踪站采集多GNSS导航卫星的观测数据，数据中心汇集存储各GNSS跟踪站采集的观测数据，分析中心从数据中心获取观测数据并进行分析处理，得到多GNSS导航卫星的超快速轨道产品，超快速轨道产品是指持续24小时的多GNSS导航卫星的轨道数据，且该轨道数据每6小时更新一次。
所述多GNSS观测网，通过在全球布设可跟踪北斗、GPS、GLONASS、Galileo等卫星导航系统信号的GNSS跟踪站，实时获取各系统伪距及载波观测值，并发送到数据中心，为多GNSS融合数据处理提供数据基础。跟踪站设备连接如图2，主要设备有：
1)多频点天线
2)多GNSS测量接收机
3)高精度原子钟
4)工控机
5)气象设备
6)网络设备
通过GNSS采集设备获取毫米量级精度载波及米级精度伪距，为数据处理提供原始观测值。
(2)根据所述GNSS跟踪站采集到的多GNSS导航卫星的实时观测数据、步骤(1)中得到的多GNSS导航卫星的超快速轨道产品以及地球自转参数，选取一个GNSS跟踪站的时钟作为参考时钟，使用广播钟差作初值，利用多GNSS精密钟差融合解算方法实时解算获得多GNSS导航卫星在统一时间基准下的精密钟差产品，并对所述精密钟差产品进行短时间预推；
所述多GNSS精密钟差融合解算方法的系统时间同步原理如下：
下面以GPS/北斗双模接收机，从观测方程角度论证多GNSS精密钟差融合解算方法数据处理后钟差基准的一致性：
由于在多GNSS精密钟差融合解算中选取一个GNSS跟踪站的时钟作为参考时钟，设参考时钟为REF_T。设：
tG：GPS卫星发射信号的卫星钟时刻，GPS卫星发射信号理想参考钟时刻，dTG：GPS卫星相对于参考钟的钟差，则：
tB：北斗卫星发射信号的卫星钟时刻，北斗卫星发射信号理想参考0钟时刻，dTB：北斗卫星相对于参考钟的钟差；则：
tR：接收机接收到卫星信号时刻，GPS/北斗双模接收机接收到卫星信号的理想参考钟时刻，dt：接收机钟相对参考钟的钟差，则有：
(3)-(1)，并乘以光速c可得：
设P为码伪距观测值，其中实际为卫星至接收机的几何距离，记为ρ，则可获得，
PG＝ρG+cdt-cdTG (5)
同理(3)-(2)，并乘以光速c可得：
即，
PB＝ρB+c·dt-c·dTB (7)
相比于单一导航卫星系统，由于在接收终端不同导航系统间信号延迟的存在，因此在观测方程中需顾及多模GNSS系统间信号延迟量δtg。利用无电离层组合，综合对流程延迟、观测噪声及码硬件延迟等误差影响，可获得GPS/北斗双模观测数据码伪距观测方程为：
同理可获得载波观测方程为：
同理考虑到除GPS导航卫星和北斗导航卫星以外的其他类型导航卫星，
其中，j、k、l分别代表同一历元第j颗GPS、第k颗北斗卫星及第l颗除GPS导航卫星和北斗导航卫星以外的其他类型导航卫星，G、B、S分别表示一颗GPS卫星、北斗卫星及除GPS导航卫星和北斗导航卫星以外的其他类型导航卫星，PC表示无电离层码伪距观测值，LC为无电离层载波相位观测值，ρ是卫星至接收机间的几何距离，c为光速，dt为接收机钟相对于参考钟的钟差，dT为卫星钟相对于参考钟的钟差，N为整周模糊度，dtrop为对流层延迟，ε为接收机观测噪声。从公式(8)-(13)，多GNSS精密钟差融合解算方法中通过选取参考钟方法将各GNSS系统卫星及各GNSS接收机时间统一至固定基准上，解决了影响GNSS导航卫星可互换的时间基准问题。
所述利用多GNSS精密钟差融合解算方法实时解算获得多GNSS导航卫星在统一时间基准下的精密钟差产品，具体为：
1)对所述GNSS跟踪站采集到的多GNSS导航卫星的实时观测数据进行预处理，包括周跳探测、粗差探测、删除低高度角；
2)根据预处理之后的实时观测数据、多GNSS导航卫星的超快速轨道产品以及地球自转参数，通过对误差观测模型进行解算，得到Δdt(i,i+1)、ΔdTG(i,i+1)、ΔdTB(i,i+1)、ΔdTS(i,i+1)及Δdtrop(i,i+1)，其中，Δdt(i,i+1)为接收机钟差相对于上一历元的变化值，ΔdTG(i,i+1)为GPS导航卫星钟差相对于上一历元的变化值，ΔdTB(i,i+1)为北斗导航卫星钟差相对于上一历元的变化值，ΔdTS(i,i+1)为除GPS导航卫星和北斗导航卫星以外的导航卫星的钟差相对于上一历元的变化值，Δdtrop(i,i+1)为GNSS跟踪站的天顶对流层参数相对于上一历元的变化值；i为上一历元，i+1为当前历元，i为正整数；
所述误差观测模型为：
其中，c为光速；j、k、l分别代表GNSS跟踪站当前历元观测到的第j颗GPS、第k颗北斗导航卫星及第l颗除GPS导航卫星和北斗导航卫星以外的其他类型导航卫星；G、B、S分别表示GPS卫星、北斗导航卫星及除GPS导航卫星和北斗导航卫星以外的其他类型导航卫星；分别为GNSS跟踪站当前历元观测到的第j颗GPS导航卫星无电离层组合伪距残差及载波相位残差相对于上一历元的变化值；分别为GNSS跟踪站当前历元观测到的第k颗北斗导航卫星无电离层组合伪距残差及载波相位残差相对于上一历元的变化值；分别为GNSS跟踪站当前历元观测到的除GPS导航卫星和北斗导航卫星以外的第l颗导航卫星无电离层组合伪距残差及载波相位残差相对于上一历元的变化值；为GNSS跟踪站当前历元观测到的第j颗GPS导航卫星到GNSS跟踪站距离相对于上一历元的变化值；为GNSS跟踪站当前历元观测到的第k颗北斗导航卫星到GNSS跟踪站距离相对于上一历元的变化值；为GNSS跟踪站当前历元观测到的除GPS导航卫星和北斗导航卫星以外的第l颗导航卫星到GNSS跟踪站距离相对于上一历元的变化值；为GNSS跟踪站当前历元观测到的第j颗GPS导航卫星无电离层组合伪距噪声及载波相位观测噪声相对于上一历元的变化值；为GNSS跟踪站当前历元观测到的第k颗北斗导航卫星无电离层组合伪距噪声及载波相位观测噪声相对于上一历元的变化值；为GNSS跟踪站当前历元观测到的除GPS导航卫星和北斗导航卫星以外的第l颗导航卫星无电离层组合伪距噪声及载波相位观测噪声相对于上一历元的变化值；为GNSS跟踪站当前历元观测到的第j颗GPS导航卫星无电离层组合伪距及载波相位观测值相对于上一历元的变化值；为GNSS跟踪站当前历元观测到的第k颗北斗导航卫星无电离层组合伪距及载波相位观测值相对于上一历元的变化值；为GNSS跟踪站当前历元观测到的除GPS导航卫星和北斗导航卫星以外的第l颗导航卫星无电离层组合伪距及载波相位观测值相对于上一历元的变化值；
3)第一个历元时，将ΔdTG(i,i+1)、ΔdTB(i,i+1)和ΔdTS(i,i+1)分别与作为初值的广播钟差相加，得到当前历元下多GNSS导航卫星在统一时间基准下的精密钟差产品dT；
4)将当前历元的精密钟差产品作为下一历元的初始钟差值，循环下一历元。
多GNSS精密钟差融合解算方法解算策略如下表。
表1多GNSS精密钟差融合解算方法解算策略
(3)将步骤(2)中预推之后的精密钟差产品播发至用户，用户使用本身原始观测数据及广播轨道，根据预推之后的精密钟差产品，利用多GNSS可互换方法实现通过任意四颗或四颗以上的导航卫星进行的导航定位。
所述空间基准问题，对于伪距米级导航定位而言，厘米级的参考框架系统差异可忽略。
所述利用多GNSS可互换方法实现通过任意四颗或四颗以上的导航卫星进行的导航定位，具体为：
1)根据用户GNSS跟踪站本身原始观测数据、广播轨道以及所述预推之后的精密钟差产品，确定线性化后的观测方程，其中待解参数为(Vx,Vy,Vz,dt)，Vx为当前历元测站坐标在空间直角坐标系下x方向的坐标改正，Vy为当前历元测站坐标在空间直角坐标系下y方向的坐标改正，Vz为当前历元测站坐标在空间直角坐标系下z方向的坐标改正，dt为接收机相对于步骤2中参考时钟的接收机钟差；
其中，c为光速，Gm代表第m颗GPS卫星，Bn代表第n颗北斗卫星，Sl代表第l颗除GPS导航卫星和北斗导航卫星以外的导航卫星，v为残差，(x0,y0,z0)为用户GNSS跟踪站初始坐标，ρ0用户GNSS跟踪站至观测卫星的距离，为dT为所述预推之后的精密钟差产品，dtrop为对流层误差，ddion为电离层误差，P为伪距观测值。
2)根据步骤(3.1)中确定的观测方程，得到该观测方程的系数矩阵及误差矩阵，系数矩阵为
误差矩阵为
3)通过平差算法对系数矩阵B和误差矩阵L进行平差解算，得到(Vx,Vy,Vz,dt)，对其进行收敛得到真实坐标，循环下一历元，从而实现任意四颗或四颗以上的导航卫星进行的导航定位。
从上可得，可互换待估参数仅有单系统定位的三个坐标参数及一个钟差参数，因此可用观测到的所有导航系统的任意四颗卫星实现互换导航定位。
为测试可互换算法定位精度，我们选用2014年9月21日，IGS M-GEX站点GMSD站，选取基于本专利利用多GNSS精密钟差融合解算方法实时解算获得多GNSS导航卫星在统一时间基准下的精密钟差产品，轨道使用各系统播发的广播轨道，为进行试验选取GPS、北斗产品作为验证，模拟GNSS接收机信号阻挡极端情况(单系统无法导航定位)。在第500历元开始至690历元，设置仅观测到3颗GPS卫星1颗北斗卫星(BDS)，定位精度、PDOP如下表所示。
表2各种模式下各方向RMS精度统计(PDOP<30)
从如上定位结果及精度统计来看，使用本方明基于多种导航卫星可互换的导航定位方法在观测卫星正常的情况下可达到单系统解算精度，水平优于10m，高程优于10m；在极端观测条件下(单一卫星导航系统观测卫星数小于4颗，且多卫星导航系统观测卫星数共4颗)，除由于星座构型较差(PDOP较大)引起定位误差较大外，该方法也能保障用户导航定位的需求。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (2)

1.一种基于多种导航卫星可互换的导航定位方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)在全球建立多GNSS观测网络系统，所述多GNSS观测网络系统包括布设于全球的多个GNSS跟踪站、多个数据中心及多个分析中心；GNSS跟踪站采集多GNSS导航卫星的观测数据，数据中心汇集存储各GNSS跟踪站采集的观测数据，分析中心从数据中心获取观测数据并进行分析处理，得到多GNSS导航卫星的超快速轨道产品；
所述超快速轨道产品是指持续24小时的多GNSS导航卫星的轨道数据，且该轨道数据每6小时更新一次；
所述多GNSS是指全球所有导航系统的总称；
(2)根据所述GNSS跟踪站采集到的多GNSS导航卫星的实时观测数据、步骤(1)中得到的多GNSS导航卫星的超快速轨道产品以及地球自转参数，选取一个GNSS跟踪站的时钟作为参考时钟，使用广播钟差作初值，利用多GNSS精密钟差融合解算方法实时解算获得多GNSS导航卫星在统一时间基准下的精密钟差产品，并对所述精密钟差产品进行短时间预推；
步骤(2)所述利用多GNSS精密钟差融合解算方法实时解算获得多GNSS导航卫星在统一时间基准下的精密钟差产品，具体为：
(2.1)对所述GNSS跟踪站采集到的多GNSS导航卫星的实时观测数据进行预处理，所述预处理包括周跳探测、粗差探测、删除低高度角；
(2.2)根据预处理之后的实时观测数据、多GNSS导航卫星的超快速轨道产品以及地球自转参数，通过对误差观测模型进行解算，得到Δdt(i,i+1)、ΔdTG(i,i+1)、ΔdTB(i,i+1)、ΔdTS(i,i+1)及Δdtrop(i,i+1)，其中，Δdt(i,i+1)为接收机钟差相对于上一历元的变化值，ΔdTG(i,i+1)为GPS导航卫星钟差相对于上一历元的变化值，ΔdTB(i,i+1)为北斗导航卫星钟差相对于上一历元的变化值，ΔdTS(i,i+1)为除GPS导航卫星和北斗导航卫星以外的导航卫星的钟差相对于上一历元的变化值，Δdtrop(i,i+1)为GNSS跟踪站的天顶对流层参数相对于上一历元的变化值；i为上一历元，i+1为当前历元，i为正整数；
所述误差观测模型为：
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其中，c为光速；j、k、l分别代表GNSS跟踪站当前历元观测到的第j颗GPS、第k颗北斗导航卫星及第l颗除GPS导航卫星和北斗导航卫星以外的其他类型导航卫星；G、B、S分别表示GPS卫星、北斗导航卫星及除GPS导航卫星和北斗导航卫星以外的其他类型导航卫星；分别为GNSS跟踪站当前历元观测到的第j颗GPS导航卫星无电离层组合伪距残差及载波相位残差相对于上一历元的变化值；分别为GNSS跟踪站当前历元观测到的第k颗北斗导航卫星无电离层组合伪距残差及载波相位残差相对于上一历元的变化值；分别为GNSS跟踪站当前历元观测到的除GPS导航卫星和北斗导航卫星以外的第l颗导航卫星无电离层组合伪距残差及载波相位残差相对于上一历元的变化值；为GNSS跟踪站当前历元观测到的第j颗GPS导航卫星到GNSS跟踪站距离相对于上一历元的变化值；为GNSS跟踪站当前历元观测到的第k颗北斗导航卫星到GNSS跟踪站距离相对于上一历元的变化值；为GNSS跟踪站当前历元观测到的除GPS导航卫星和北斗导航卫星以外的第l颗导航卫星到GNSS跟踪站距离相对于上一历元的变化值；为GNSS跟踪站当前历元观测到的第j颗GPS导航卫星无电离层组合伪距噪声及载波相位观测噪声相对于上一历元的变化值；为GNSS跟踪站当前历元观测到的第k颗北斗导航卫星无电离层组合伪距噪声及载波相位观测噪声相对于上一历元的变化值；为GNSS跟踪站当前历元观测到的除GPS导航卫星和北斗导航卫星以外的第l颗导航卫星无电离层组合伪距噪声及载波相位观测噪声相对于上一历元的变化值；为GNSS跟踪站当前历元观测到的第j颗GPS导航卫星无电离层组合伪距及载波相位观测值相对于上一历元的变化值；为GNSS跟踪站当前历元观测到的第k颗北斗导航卫星无电离层组合伪距及载波相位观测值相对于上一历元的变化值；为GNSS跟踪站当前历元观测到的除GPS导航卫星和北斗导航卫星以外的第l颗导航卫星无电离层组合伪距及载波相位观测值相对于上一历元的变化值；
(2.3)第一个历元时，将ΔdTG(i,i+1)、ΔdTB(i,i+1)和ΔdTS(i,i+1)分别与作为初值的广播钟差相加，得到当前历元下多GNSS导航卫星在统一时间基准下的精密钟差产品；
(2.4)将当前历元的精密钟差产品作为下一历元的初始钟差值，循环下一历元；
(3)将步骤(2)中预推之后的精密钟差产品播发至用户，用户使用本身原始观测数据及广播轨道，根据预推之后的精密钟差产品，利用多GNSS可互换方法实现通过任意四颗或四颗以上的导航卫星进行的导航定位。
2.根据权利要求1所述的一种基于多种导航卫星可互换的导航定位方法，其特征在于：步骤(3)所述利用多GNSS可互换方法实现通过任意四颗或四颗以上的导航卫星进行的导航定位，具体为：
(3.1)根据用户GNSS跟踪站本身原始观测数据、广播轨道以及所述预推之后的精密钟差产品，确定线性化后的观测方程为：
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其中，c为光速，Gm代表第m颗GPS卫星，Bn代表第n颗北斗卫星，Sl代表第l颗除GPS导航卫星和北斗导航卫星以外的导航卫星，v为残差，(x0,y0,z0)为用户GNSS跟踪站初始坐标，ρ0用户GNSS跟踪站至观测卫星的距离，dT为所述预推之后的精密钟差产品，dtrop为对流层误差，ddion为电离层误差，P为伪距观测值；
待解参数为Vx,Vy,Vz,dt，Vx为当前历元测站坐标在空间直角坐标系下x方向的坐标改正，Vy为当前历元测站坐标在空间直角坐标系下y方向的坐标改正，Vz为当前历元测站坐标在空间直角坐标系下z方向的坐标改正，dt为接收机相对于步骤2中参考时钟的接收机钟差；
(3.2)根据步骤(3.1)中确定的观测方程，得到该观测方程的系数矩阵及误差矩阵，系数矩阵为
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误差矩阵为
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(3.3)通过平差算法对系数矩阵B和误差矩阵L进行平差解算，得到(Vx,Vy,Vz,dt)，对其进行收敛得到真实坐标，循环下一历元，从而实现任意四颗或四颗以上的导航卫星进行的导航定位。
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