CN108152843A - 一种附加拟稳基准的钟差数据融合计算方法 - Google Patents

一种附加拟稳基准的钟差数据融合计算方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108152843A
CN108152843A CN201711129917.1A CN201711129917A CN108152843A CN 108152843 A CN108152843 A CN 108152843A CN 201711129917 A CN201711129917 A CN 201711129917A CN 108152843 A CN108152843 A CN 108152843A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
clock correction
track
correction product
satellite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711129917.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108152843B (zh
Inventor
何冰
姚卓
刘心龙
宋伟伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xi Time (wuhan) Network Technology Co Ltd
Original Assignee
Xi Time (wuhan) Network Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xi Time (wuhan) Network Technology Co Ltd filed Critical Xi Time (wuhan) Network Technology Co Ltd
Priority to CN201711129917.1A priority Critical patent/CN108152843B/zh
Publication of CN108152843A publication Critical patent/CN108152843A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108152843B publication Critical patent/CN108152843B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Electric Clocks (AREA)

Abstract

本发明公开了一种附加拟稳基准的钟差数据融合计算方法，涉及定位领域，包括基于设定的数据延迟、数据完整率和数据精度标准，从各个卫星数据中心播发的轨道钟差产品数据中选取特定个数的轨道钟差产品数据；根据数据延迟和数据精度，对选取的轨道钟差产品数据进行权重定权；对选取的任意一个数据中心a播发的任意一颗卫星s的轨道钟差数据建立一个轨道钟差产品观测值方程；建立拟稳基准方程；建立附加拟稳基准的钟差产品数据融合模型；利用最小二乘原理对轨道钟差产品观测值方程组进行拟稳平差解算，得到卫星的融合后的钟差产品数据。本发明能够提高轨道钟差产品精度和稳定性。

Description

一种附加拟稳基准的钟差数据融合计算方法
技术领域
本发明涉及定位领域，具体涉及一种附加拟稳基准的钟差数据融合计算方法。
背景技术
实时精密单点定位技术是一种利用实时获取的快速精密星历和卫星钟差，结合接收机双频载波相位观测值，然后构建实时精密单点定位非差模型进行高精度定位的技术。
当前，估计GNSS卫星实时精密轨道钟差主要有“一步法”和“两步法”两种数据估计方法，“一步法”是指在卫星精密定轨的过程中，将钟差参数与轨道参数等同步估计，同时得到轨道和钟差改正数产品；“两步法”是指在估计实时精密钟差前，先利用精密定轨过程中生成的超快速精密轨道及地球自转参数等，固定卫星轨道、地球自转参数、测站坐标等，分两步得到轨道、钟差改正数。
目前，“一步法”的法方程中包含了大量参数(如轨道、地球自转、对流层、钟差、模糊度、站坐标等)，计算效率不高，数据处理间隔通常很大(300s)，无法生成较为精细的卫星钟差产品；“两步法”虽然通过固定轨道参数等减小了法方程中参数个数，提高了计算效率，满足了现有实时解算需求，但是其通常需要从外部引入初始卫星钟差数据，如广播星历钟差、超快速钟差等，此时就要求用户在使用该钟差数据时必须采用相同的卫星星历，而在实际应用过程中，因为数据延迟、通信中断等原因，导致一定时间段内无法获取卫星数据中心播发的轨道钟差改正数或者获取的轨道钟差改正数与接收机端获取的星历数据不能完全匹配，使得该时间段内无法进行实时精密单点定位解算。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种附加拟稳基准的钟差数据融合计算方法，能够提高轨道钟差产品精度和稳定性。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是，包括：
基于设定的数据延迟、数据完整率和数据精度标准，从各个卫星数据中心播发的轨道钟差产品数据中选取特定个数的轨道钟差产品数据；
根据数据延迟和数据精度，对选取的轨道钟差产品数据进行权重定权；
对选取的任意一个数据中心a播发的任意一颗卫星s的轨道钟差数据建立一个轨道钟差产品观测值方程
式中，为数据中心播发的轨道钟差产品数据中卫星的钟差产品数据，Cs为卫星的待计算融合后的钟差产品数据，为轨道钟差产品数据中卫星的钟差产品数据的残差，a为数据中心编号，s为卫星编号；
建立拟稳基准方程
式中，n为选取的数据中心的个数；
建立附加拟稳基准的钟差产品数据融合模型
式中，A为融合后的钟差产品数据系数矩阵，E为单位矩阵，0为零矩阵，B为钟差产品数据残差系数矩阵，X为融合后的钟差产品数据参数矩阵，O为钟差产品数据残差参数矩阵，C为选取的钟差产品数据矩阵；
根据对选取的轨道钟差产品数据的权重，同时结合钟差产品数据融合模型，利用最小二乘原理对轨道钟差产品观测值方程组进行拟稳平差解算，得到卫星的融合后的钟差产品数据。
在上述技术方案的基础上，所述轨道钟差产品数据包括卫星的轨道数据和钟差产品数据。
在上述技术方案的基础上，所述数据延迟为卫星数据中心播发数据的数据播发延迟，设定的数据延迟标准为95％的置信区间内数据播发延迟td≤1s。
在上述技术方案的基础上，所述数据完整率为卫星数据中心所播发数据的数据完整率，设定的数据完整率标准为24h统计区间内数据完整率w≥95％。
在上述技术方案的基础上，所述数据精度为卫星数据中心所播发轨道钟差产品数据中的轨道产品统计误差和钟差产品统计误差，设定的数据精度标准为轨道产品统计误差σorbit小于10cm，且钟差产品统计误差σclock小于0.3ns。
在上述技术方案的基础上，对选取的轨道钟差产品数据进行权重定权，公式为：
其中，p为轨道钟差产品数据的权重，td为数据延迟，σorbit为轨道产品统计误差，σclock为钟差产品统计误差，σ0为单位权重误差，k0为光速，f(td)为以td为自变量的分段函数。
在上述技术方案的基础上，选取的数据中心的个数为2或3。
与现有技术相比，本发明的优点在于：对不同卫星数据中心播发的轨道钟差产品数据进行预筛选，有效降低错误改正数播发的概率，提高播发数据质量，然后对选出的轨道钟差产品数据进行拟稳平差，减弱轨道钟差产品改正数的误差，提高轨道钟差产品精度，保证某单一或多个数据中的数据源缺失时仍有轨道钟差产品播发，提高了轨道钟差产品的稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例中一种附加拟稳基准的钟差数据融合计算方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明实施例提供一种附加拟稳基准的钟差数据融合计算方法，对不同卫星数据中心播发的轨道钟差产品数据进行拟稳平差，削弱轨道钟差改正数的误差，提高轨道钟差产品精度。本发明的附加拟稳基准的钟差数据融合计算方法具体包括：
S1：基于设定的数据延迟、数据完整率和数据精度标准，从各个卫星数据中心播发的轨道钟差产品数据中选取特定个数的轨道钟差产品数据，选取的数据中心的个数一般为2或3；
数据延迟为卫星数据中心播发数据的数据播发延迟，设定的数据延迟标准为95％的置信区间内数据播发延迟td≤1s。数据完整率为卫星数据中心所播发数据的数据完整率，设定的数据完整率标准为24h统计区间内数据完整率w≥95％。数据精度为卫星数据中心所播发轨道钟差产品数据中的轨道产品统计误差和钟差产品统计误差，设定的数据精度标准为轨道产品统计误差σorbit优于10cm，且钟差产品统计误差σclock优于0.3ns。在某些情况下，对于设定的数据播发延迟td和数据完整率w两项指标可放宽至2s和90％。
卫星数据中心播发的数据为编码的二进制数据流，故对于接受的卫星数据中心播发的轨道钟差产品数据，还需先进行解码。
S2：根据数据延迟和数据精度，对选取的轨道钟差产品数据进行权重定权。一般数据延迟越大，其权重越低，数据精度越高，其权重越高。对选取的轨道钟差产品数据进行权重定权，公式为：
其中，p为轨道钟差产品数据的权重，td为数据延迟，σorbit为轨道产品统计误差，σclock为钟差产品统计误差，σ0为单位权重误差，k0为光速，f(td)为以td为自变量的分段函数。
S3：对选取的任意一个数据中心a播发的任意一颗卫星s的轨道钟差数据建立一个轨道钟差产品观测值方程
式中，为数据中心播发的轨道钟差产品数据中卫星的钟差产品数据，Cs为卫星的待计算融合后的钟差产品数据，为轨道钟差产品数据中卫星的钟差产品数据的残差，a为数据中心编号，s为卫星编号；
S4：建立拟稳基准方程
式中，n为选取的数据中心的个数；
S5：建立附加拟稳基准的钟差产品数据融合模型
式中，A为融合后的钟差产品数据系数矩阵，E为单位矩阵，0为零矩阵，B为钟差产品数据残差系数矩阵，X为融合后的钟差产品数据参数矩阵，O为钟差产品数据残差参数矩阵，C为选取的钟差产品数据矩阵；
S6：根据对选取的轨道钟差产品数据的权重，同时结合钟差产品数据融合模型，利用最小二乘原理对轨道钟差产品观测值方程组进行拟稳平差解算，得到卫星的融合后的钟差产品数据。
本发明的附加拟稳基准的钟差数据融合计算方法，首先对不同卫星数据中心播发的轨道钟差产品数据进行预筛选，有效降低错误改正数播发的概率，提高播发数据质量，然后对选出的轨道钟差产品数据建立轨道钟差产品观测值方程，进行拟稳平差，减弱轨道钟差产品改正数的误差，提高轨道钟差产品精度，保证某单一或多个数据中的数据源缺失时仍有轨道钟差产品播发，提高了轨道钟差产品的稳定性。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (7)

1.一种附加拟稳基准的钟差数据融合计算方法，其特征在于，包括：
基于设定的数据延迟、数据完整率和数据精度标准，从各个卫星数据中心播发的轨道钟差产品数据中选取特定个数的轨道钟差产品数据；
根据数据延迟和数据精度，对选取的轨道钟差产品数据进行权重定权；
对选取的任意一个数据中心a播发的任意一颗卫星s的轨道钟差数据建立一个轨道钟差产品观测值方程
式中，为数据中心播发的轨道钟差产品数据中卫星的钟差产品数据，Cs为卫星的待计算融合后的钟差产品数据，为轨道钟差产品数据中卫星的钟差产品数据的残差，a为数据中心编号，s为卫星编号；
建立拟稳基准方程
式中，n为选取的数据中心的个数；
建立附加拟稳基准的钟差产品数据融合模型
式中，A为融合后的钟差产品数据系数矩阵，E为单位矩阵，0为零矩阵，B为钟差产品数据残差系数矩阵，X为融合后的钟差产品数据参数矩阵，O为钟差产品数据残差参数矩阵，C为选取的钟差产品数据矩阵；
根据对选取的轨道钟差产品数据的权重，同时结合钟差产品数据融合模型，利用最小二乘原理对轨道钟差产品观测值方程组进行拟稳平差解算，得到卫星的融合后的钟差产品数据。
2.如权利要求1所述的一种附加拟稳基准的钟差数据融合计算方法，其特征在于：所述轨道钟差产品数据包括卫星的轨道数据和钟差产品数据。
3.如权利要求1所述的一种附加拟稳基准的钟差数据融合计算方法，其特征在于：所述数据延迟为卫星数据中心播发数据的数据播发延迟，设定的数据延迟标准为95％的置信区间内数据播发延迟td≤1s。
4.如权利要求1所述的一种附加拟稳基准的钟差数据融合计算方法，其特征在于：所述数据完整率为卫星数据中心所播发数据的数据完整率，设定的数据完整率标准为24h统计区间内数据完整率w≥95％。
5.如权利要求1所述的一种附加拟稳基准的钟差数据融合计算方法，其特征在于：所述数据精度为卫星数据中心所播发轨道钟差产品数据中的轨道产品统计误差和钟差产品统计误差，设定的数据精度标准为轨道产品统计误差σorbit小于10cm，且钟差产品统计误差σclock小于0.3ns。
6.如权利要求5所述的一种附加拟稳基准的钟差数据融合计算方法，其特征在于：对选取的轨道钟差产品数据进行权重定权，公式为：
其中，p为轨道钟差产品数据的权重，td为数据延迟，σorbit为轨道产品统计误差，σclock为钟差产品统计误差，σ0为单位权重误差，k0为光速，f(td)为以td为自变量的分段函数。
7.如权利要求1所述的一种附加拟稳基准的钟差数据融合计算方法，其特征在于：选取的数据中心的个数为2或3。
CN201711129917.1A 2017-11-15 2017-11-15 一种附加拟稳基准的钟差数据融合计算方法 Active CN108152843B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711129917.1A CN108152843B (zh) 2017-11-15 2017-11-15 一种附加拟稳基准的钟差数据融合计算方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711129917.1A CN108152843B (zh) 2017-11-15 2017-11-15 一种附加拟稳基准的钟差数据融合计算方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108152843A true CN108152843A (zh) 2018-06-12
CN108152843B CN108152843B (zh) 2019-11-19

Family

ID=62468054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711129917.1A Active CN108152843B (zh) 2017-11-15 2017-11-15 一种附加拟稳基准的钟差数据融合计算方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108152843B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109765578A (zh) * 2019-02-19 2019-05-17 武汉元光科技有限公司 公交车gps设备时钟校准方法及装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080186228A1 (en) * 2007-02-05 2008-08-07 Nemerix Sa Prediction refresh method for ephemeris extensions
CN101909070A (zh) * 2010-01-29 2010-12-08 国家卫星定位系统工程技术研究中心 卫星实时精密定位产品的播发方法
WO2011034615A2 (en) * 2009-09-19 2011-03-24 Trimble Navigation Limited Gnss signal processing with rover ambiguity fixing
CN104459744A (zh) * 2014-12-15 2015-03-25 湖南航天电子科技有限公司 一种虚拟稳定基线卫星定向方法及装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080186228A1 (en) * 2007-02-05 2008-08-07 Nemerix Sa Prediction refresh method for ephemeris extensions
WO2011034615A2 (en) * 2009-09-19 2011-03-24 Trimble Navigation Limited Gnss signal processing with rover ambiguity fixing
CN101909070A (zh) * 2010-01-29 2010-12-08 国家卫星定位系统工程技术研究中心 卫星实时精密定位产品的播发方法
CN104459744A (zh) * 2014-12-15 2015-03-25 湖南航天电子科技有限公司 一种虚拟稳定基线卫星定向方法及装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LIANG CHEN ET AL.: "Research on a method of real-time combination of precise GPS clock corrections", 《GPS SOLUT》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109765578A (zh) * 2019-02-19 2019-05-17 武汉元光科技有限公司 公交车gps设备时钟校准方法及装置
CN109765578B (zh) * 2019-02-19 2020-11-03 武汉元光科技有限公司 公交车gps设备时钟校准方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN108152843B (zh) 2019-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106125110B (zh) 基于分区改正的星基增强系统定位精度提高方法
CN105353391B (zh) 一种支持多类型定位终端的多网融合定位增强系统及方法
CN107356947A (zh) 基于单频导航卫星数据确定卫星差分伪距偏差的方法
CN110376621A (zh) 一种基于北斗三号B2b信号的卫星定位方法及装置
CN104614741B (zh) 一种不受glonass码频间偏差影响的实时精密卫星钟差估计方法
CN105959091B (zh) 基于卫星共星rdss与rnss信号的高精度授时与校频方法
CN101467064B (zh) 卫星定位系统的基准站网络中的网络特定因子的计算方法
CN108828640B (zh) 一种卫星导航定位观测值定权方法及装置
CN105158771B (zh) 一种卫星导航系统中的溯源模型参数产生方法
CN110146906A (zh) 基于单差载波相位观测值的远程时间传递方法
CN104181550A (zh) 一种基于北斗卫星导航系统的共视时间频率传递方法
CN106850177A (zh) 一种基于精密单点定位的实时时间传递方法
CN107861131A (zh) 一种斜路径电离层延迟的获取方法及系统
WO2022156480A1 (zh) 钟差预报方法和装置
CN105589087A (zh) 一种高精度实时卫星定位装置及其方法
CN106292265A (zh) 一种基于导航卫星的多地时间同步方法
CN110456397B (zh) 一种多天线超短基线定位监测方法、装置及存储介质
CN111044972B (zh) 基于gnss精密时间同步的飞行器时差定位方法及系统
CN103235321A (zh) Gps单站伪距定位精密授时方法
CN111766615A (zh) 基于igs rts数据的站间实时时间传递方法
CN111030774A (zh) 一种基于北斗卫星导航系统的实时共视数据处理方法
CN108181633A (zh) 一种gnss时间频率传递接收机及接收方法
CN113253314A (zh) 一种低轨卫星间时间同步方法及系统
CN111142096A (zh) 一种基于网格划分的多基地雷达目标定位方法
CN112902989A (zh) 数据误差标定方法、装置、电子设备和存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant