CN105158822A - 一种基于导航差分定位原理的探空方法 - Google Patents

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CN105158822A CN201510558473.8A CN201510558473A CN105158822A CN 105158822 A CN105158822 A CN 105158822A CN 201510558473 A CN201510558473 A CN 201510558473A CN 105158822 A CN105158822 A CN 105158822A
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林树超
黄晓杰
杨森麟
高忠阳
邓娟
马效培
彭文武
赵宏忠
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Abstract

本发明公开了一种基于导航差分定位原理的探空方法，该方法通过氢气球将GPS/北斗探空仪携带至高空，获取探空仪与导航卫星之间的伪距信息，然后通过地面基准站探测获取基准站与导航卫星之间的伪距信息，计算基准站与导航卫星之间的实际位置信息与伪距信息之间的误差，用该误差对探空仪与导航卫星之间的伪距信息进行修正，完成精确定位。本方法提高了定位精度，满足了高精度定位探测的需求，应用前景广。

Description

一种基于导航差分定位原理的探空方法
技术领域
本发明涉及一种探空方法，特别是一种基于导航差分定位原理的探空方法。
背景技术
常规GPS/北斗探空系统主要包括探空仪和地面接收系统。探空仪包括GPS/北斗定位模块，温度传感器、湿度传感器、气压传感器，无线通信模块等。地面接收系统主要包括地面接收机和上位机等。氢气球携带该气象探空仪以平均6~7m/s的升速上升到高空，在上升过程中GPS/北斗模块获得探空仪的实时高度信息、温湿度传感器实时获得环境的温湿度信息，数据打包通过无线通信模块发送给地面接收机，接收机通过解调和解码获得气象信息。一般探空气球到达28000m的高度，由于气压和温度较低会导致气球爆炸，气球爆炸后整个探空过程结束。常规GPS/北斗探空系统的定位精度是在10~15m左右，无法满足高精度定位探测的需求。
发明内容
本发明目的在于提供一种基于导航差分定位原理的探空方法，解决现有基于导航定位的探空系统定位精度偏低，不能满足高精度定位探测需求的问题。
一种基于导航差分定位原理的探空方法的具体步骤为：
第一步构建探空系统
探空系统，包括：探空信息获取模块、误差计算模块和定位信息修正模块，所述：
探空信息获取模块的功能为：获取探空信息；
误差计算模块的功能为：计算基准站与导航卫星X1之间的误差；
定位信息修正模块的功能为：对GPS/北斗探空仪的位置信息进行修正。
第二步探空信息获取模块获取探空信息
探空信息获取模块通过氢气球将GPS/北斗探空仪携带至高空，通过GPS/北斗探空仪直接探测T1时刻探空仪自身与导航卫星X1之间的伪距信息S1，并将该伪距信息S1传输给定位信息修正模块。
第三步误差计算模块确定基准站与导航卫星X1之间的误差
基准站位置固定且已知，基准站与导航卫星X1之间的实际位置信息S2为已知的。
误差计算模块控制基准站对基准站自身与导航卫星X1之间的伪距信息进行探测，获取基准站与导航卫星X1之间的伪距信息S3，然后计算实际位置信息S2与伪距信息S3之间的误差ΔS，并将该误差ΔS传输给定位信息修正模块。
第四步定位信息修正模块对GPS/北斗探空仪的位置信息进行修正
定位信息修正模块获取T1时刻GPS/北斗探空仪与导航卫星X1之间的伪距信息S1和基准站实际位置信息S2与伪距信息S3之间的误差ΔS，其中ΔS即为电离层和对流层对信号传输所造成的延迟误差，在同一时刻ΔS是固定的。
定位信息修正模块对T1时刻GPS/北斗探空仪与导航卫星X1之间的伪距信息S1进行修正，获取精确的GPS/北斗探空仪位置信息：
S=S1-ΔS
至此，完成基于导航差分定位原理的探空。
本方法通过导航差分定位方法对GPS/北斗探空仪的位置进行实时修正和精确定位，提高了定位精度，满足了高精度定位探测的需求。
具体实施方式
一种基于导航差分定位原理的探空方法的具体步骤为：
第一步构建探空系统
探空系统，包括：探空信息获取模块、误差计算模块和定位信息修正模块，所述：
探空信息获取模块的功能为：获取探空信息；
误差计算模块的功能为：计算基准站与导航卫星X1之间的误差；
定位信息修正模块的功能为：对GPS/北斗探空仪的位置信息进行修正。
第二步探空信息获取模块获取探空信息
探空信息获取模块通过氢气球将GPS/北斗探空仪携带至高空，通过GPS/北斗探空仪直接探测T1时刻探空仪自身与导航卫星X1之间的伪距信息S1，并将该伪距信息S1传输给定位信息修正模块。
第三步误差计算模块确定基准站与导航卫星X1之间的误差
基准站位置固定且已知，基准站与导航卫星X1之间的实际位置信息S2为已知的。
误差计算模块控制基准站对基准站自身与导航卫星X1之间的伪距信息进行探测，获取基准站与导航卫星X1之间的伪距信息S3，然后计算实际位置信息S2与伪距信息S3之间的误差ΔS，并将该误差ΔS传输给定位信息修正模块。
第四步定位信息修正模块对GPS/北斗探空仪的位置信息进行修正
定位信息修正模块获取T1时刻GPS/北斗探空仪与导航卫星X1之间的伪距信息S1和基准站实际位置信息S2与伪距信息S3之间的误差ΔS，其中ΔS即为电离层和对流层对信号传输所造成的延迟误差，在同一时刻ΔS是固定的。
定位信息修正模块对T1时刻GPS/北斗探空仪与导航卫星X1之间的伪距信息S1进行修正，获取精确的GPS/北斗探空仪位置信息：
S=S1-ΔS
至此，完成基于导航差分定位原理的探空。

Claims (1)

1.一种基于导航差分定位原理的探空方法，其特征在于具体步骤为：
第一步构建探空系统
探空系统，包括：探空信息获取模块、误差计算模块和定位信息修正模块，所述：
探空信息获取模块的功能为：获取探空信息；
误差计算模块的功能为：计算基准站与导航卫星X1之间的误差；
定位信息修正模块的功能为：对GPS/北斗探空仪的位置信息进行修正；
第二步探空信息获取模块获取探空信息
探空信息获取模块通过氢气球将GPS/北斗探空仪携带至高空，通过GPS/北斗探空仪直接探测T1时刻探空仪自身与导航卫星X1之间的伪距信息S1，并将该伪距信息S1传输给定位信息修正模块；
第三步误差计算模块确定基准站与导航卫星X1之间的误差
基准站位置固定且已知，基准站与导航卫星X1之间的实际位置信息S2为已知的；
误差计算模块控制基准站对基准站自身与导航卫星X1之间的伪距信息进行探测，获取基准站与导航卫星X1之间的伪距信息S3，然后计算实际位置信息S2与伪距信息S3之间的误差ΔS，并将该误差ΔS传输给定位信息修正模块；
第四步定位信息修正模块对GPS/北斗探空仪的位置信息进行修正
定位信息修正模块获取T1时刻GPS/北斗探空仪与导航卫星X1之间的伪距信息S1和基准站实际位置信息S2与伪距信息S3之间的误差ΔS，其中ΔS即为电离层和对流层对信号传输所造成的延迟误差，在同一时刻ΔS是固定的；
定位信息修正模块对T1时刻GPS/北斗探空仪与导航卫星X1之间的伪距信息S1进行修正，获取精确的GPS/北斗探空仪位置信息：
S=S1-ΔS
至此，完成基于导航差分定位原理的探空。
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