CN109001763B - 一种基于低轨星座的导航增强方法及系统 - Google Patents

一种基于低轨星座的导航增强方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN109001763B
CN109001763B CN201810566046.8A CN201810566046A CN109001763B CN 109001763 B CN109001763 B CN 109001763B CN 201810566046 A CN201810566046 A CN 201810566046A CN 109001763 B CN109001763 B CN 109001763B
Authority
CN
China
Prior art keywords
satellite
low
navigation
orbit
information
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.)
Active
Application number
CN201810566046.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109001763A (zh
Inventor
穆旭成
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.)
Beijing Future Navigation Technology Co Ltd
Original Assignee
Beijing Future Navigation 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
Priority to CN201810566046.8A priority Critical patent/CN109001763B/zh
Application filed by Beijing Future Navigation Technology Co Ltd filed Critical Beijing Future Navigation Technology Co Ltd
Priority to AU2018426891A priority patent/AU2018426891B2/en
Priority to PCT/CN2018/117071 priority patent/WO2019233046A1/zh
Priority to US15/734,726 priority patent/US11852735B2/en
Priority to RU2020139415A priority patent/RU2752827C1/ru
Priority to KR1020207035118A priority patent/KR102531928B1/ko
Priority to JP2020568374A priority patent/JP7097640B2/ja
Priority to CA3102490A priority patent/CA3102490C/en
Priority to EP18921584.1A priority patent/EP3805796A4/en
Publication of CN109001763A publication Critical patent/CN109001763A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109001763B publication Critical patent/CN109001763B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/14—Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location
    • 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
    • G01S19/51—Relative positioning
    • 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
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/02—Details of the space or ground control segments
    • 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
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/03—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G01S19/07—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing data for correcting measured positioning data, e.g. DGPS [differential GPS] or ionosphere corrections
    • 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
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/03—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G01S19/07—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing data for correcting measured positioning data, e.g. DGPS [differential GPS] or ionosphere corrections
    • G01S19/073—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing data for correcting measured positioning data, e.g. DGPS [differential GPS] or ionosphere corrections involving a network of fixed stations
    • 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
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/03—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G01S19/10—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing dedicated supplementary positioning signals
    • 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
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/03—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G01S19/10—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing dedicated supplementary positioning signals
    • G01S19/11—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing dedicated supplementary positioning signals wherein the cooperating elements are pseudolites or satellite radio beacon positioning system signal repeaters
    • 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
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/24—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
    • G01S19/25—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system involving aiding data received from a cooperating element, e.g. assisted GPS
    • G01S19/256—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system involving aiding data received from a cooperating element, e.g. assisted GPS relating to timing, e.g. time of week, code phase, timing offset
    • 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
    • G01S19/45—Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement
    • G01S19/46—Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement the supplementary measurement being of a radio-wave signal type
    • 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
    • G01S19/53—Determining attitude
    • G01S19/54—Determining attitude using carrier phase measurements; using long or short baseline interferometry
    • G01S19/55—Carrier phase ambiguity resolution; Floating ambiguity; LAMBDA [Least-squares AMBiguity Decorrelation Adjustment] method
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/18521—Systems of inter linked satellites, i.e. inter satellite service
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/19—Earth-synchronous stations

Abstract

本发明提供了一种基于低轨星座的导航增强方法及系统，该方法包含：(a)利用低轨星座卫星播发导航直发信号和导航增强信息；(b)用户综合利用导航卫星和低轨卫星的导航直发信号，以及导航增强信息进行精密定位、测速和授时。该方法借助低轨卫星快速移动特性可增强用户观测空间几何构型，缩短用户精密定位初始化时间。用户接收机与通用卫星导航接收机硬件构造相同，仅需单向接收导航卫星和低轨卫星直发信号就能实现快速精密定位，无需考虑其它数据通信链路。该导航增强系统包含低轨星座、地面运控系统和用户接收机，该系统可实现全球覆盖，为用户提供高精度、高完好性的实时精密定位、测速和授时服务。

Description

一种基于低轨星座的导航增强方法及系统
技术领域
本发明涉及卫星导航技术领域，尤其涉及一种基于低轨星座的导航增强方法及系统。
背景技术
现有全球卫星导航系统(GNSS)，包括北斗、GPS、GLONASS、Galileo等，只给用户提供优于10米的导航定位服务，已不能满足高精度用户需求。
随着实时轨道与钟差、精密单点定位技术等核心技术的进步与发展，以Navcom公司的StarFire系统、Fugro公司的OmniStar系统为代表的中高轨卫星增强系统，使得差分定位系统达到一个新的阶段。但上述系统方案基本相似，均是通过租用海事卫星上透明转发器为用户终端转发导航系统增强信息，以提供高精度定位服务。由于用户获得服务精度的收敛速度与导航卫星空间几何构型以及几何构型变化率密切相关，上述各系统增强卫星都处在中高轨道，卫星短时间内在天顶扫过的角度较小，卫星空间几何构型变化不明显，对于加快精密单点定位收敛的效果有限，在模糊度固定的情况下其收敛时间仍旧需要至少6分钟，无法满足当前高精度实时定位的需求。
地基增强系统以及PPP+RTK技术能够快速实现高精度定位的快速收敛，但受限地面站布局和通信链路的限制，服务的覆盖性和可用性较低，不能满足大范围高精度公共应用的需求。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提出了一种基于低轨星座的导航增强方法及系统，加速卫星导航高精度定位的收敛速度，缩短用户精密定位初始化时间，消除对通信链路的依赖，并同时提高系统服务可用性、精度和可靠性。
本发明一个目的是提供一种基于低轨星座的导航增强方法，解决用户高精度定位、测速和授时快速收敛问题。
本发明另一个目的是提供一种基于低轨星座的导航增强系统，实现用户快速高精度定位、测速和授时服务。
本发明一个方面提供了一种基于低轨星座的导航增强方法，该方法包括：
(a)利用低轨卫星播发导航直发信号和导航增强信息；以及
(b)用户接收机综合利用导航卫星和/或低轨卫星的导航直发信号，以及所述导航增强信息进行精密定位、测速和授时。
可选地，所述低轨星座包括分布在多个轨道面的多颗低轨卫星，所述多颗低轨卫星通过特定频段播发基于高精度时频基准的导航直发信号；以及
所述导航增强信息包含下列至少其一：GNSS导航卫星精密轨道和钟差、低轨卫星精密轨道和钟差、导航卫星相位偏差改正数、低轨卫星相位偏差改正数、电离层模型参数信息。
可选地，导航卫星包含美国GPS、中国北斗、欧盟伽利略、俄罗斯GLONASS卫星导航系统的至少一种。
可选地，用户接收机进行精密定位、测速和授时的观测数据包含下列至少其一：导航卫星和低轨卫星伪距观测数据、导航卫星和低轨卫星载波相位观测数据、导航卫星和低轨卫星多普勒观测数据。
可选地，用户接收机综合利用导航卫星和/或低轨卫星播发的导航直发信号，以及所述导航增强信息进行精密定位、测速和授时时，所述用户接收机的处理模式包含低轨卫星增强的模糊度浮点解模式或低轨卫星增强的模糊度固定解模式。
本发明另一个方面提供了一种基于低轨星座的导航增强系统，该系统包含：
低轨星座，包括分布在多个轨道面的多颗低轨卫星，对全球或特定服务区稳定覆盖；以及
地面运控系统，进行业务计算处理，对卫星和星座进行控制管理；以及
用户接收机，接收导航卫星和/或低轨卫星播发的导航直发信号，以及低轨卫星播发的导航增强信息，利用导航卫星和/或低轨卫星的导航直发信号，以及所述导航增强信息进行精密定位、测速和授时。
可选地，所述低轨星座中的低轨卫星配置高精度频率基准，实时接收GNSS导航卫星观测信息，产生和播发携带导航增强信息的导航直发信号。
可选地，所述地面运控系统包含主控站、注入站和监测站，所述主控站、注入站、监测站和低轨星座中的低轨卫星构成星地一体化系统，工作过程如下：
监测站采集GNSS卫星和低轨卫星观测信息，并将采集到的所述GNSS卫星和低轨卫星观测信息发送到主控站；以及
主控站根据自身位置信息和各类观测信息，计算生成所述导航卫星精密轨道和精密钟差，以及所述低轨卫星精密轨道和精密钟差，编排后形成GNSS增强信息和低轨卫星导航信息，并发送到注入站；以及
注入站将所述GNSS增强信息和所述低轨卫星导航信息发送到所述低轨卫星；以及
低轨星座中的低轨卫星在收到所述GNSS增强信息和所述低轨卫星导航信息后，计算并预报所述低轨卫星精密钟差，编排形成导航电文，产生导航直发信号向用户播发；以及
用户接收机接收导航卫星和/或低轨卫星信号进行测量，解析导航增强信息和低轨卫星导航电文进行高精度定位、测速和授时解算。
可选地，构建一体化星间星地网络，统一传输各类信息，卫星接收导航卫星观测信息、收到主控站上注增强信息、卫星生成遥测信息、接收地面遥控信息后，通过星间、星地链路网络自主传输给目标卫星和地面站。
可选地，所述主控站包括：
第一计算单元，用于根据自身位置信息、采集的低轨卫星星载接收机数据以及监测站GNSS卫星和低轨卫星观测数据，计算GNSS卫星精密轨道和钟差改正数；以及
第二计算单元，用于根据自身位置信息、采集的低轨卫星星载接收机数据以及监测站GNSS卫星和低轨卫星观测数据，计算系统时间基准，并根据所述系统时间基准计算所述低轨卫星精密轨道和精密钟差，以及GNSS相对钟差；以及
信息编排单元，用于根据所述GNSS卫星精密轨道和钟差改正数和所述低轨卫星精密轨道和精密钟差，分别生成导航电文，并将所述导航电文发送到注入站注入到低轨卫星。
本发明实施例提供的基于低轨星座的导航增强方法及系统，借助低轨卫星快速移动特性增强用户观测空间几何构型，加速卫星导航高精度导航定位解算的收敛速度，缩短用户精密定位初始化时间，并同时提高系统服务可用性、精度和可靠性。用户接收机与通用卫星导航接收机硬件构造相同，仅需单向接收导航卫星和低轨卫星直发信号就能实现快速精密定位，无需考虑其它数据通信链路，有效降低用户高精度定位的复杂性和代价。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的一种基于低轨星座的导航增强方法示意图；
图2为本发明实施例提供的一种基于低轨星座的导航增强方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的主控站计算处理导航增强信息和低轨卫星精密轨道和精密钟差的流程图；
图4为本发明实施例提供的一种基于低轨星座的导航增强定位系统的方块图；
图5为本发明实施例提供的一种基于低轨星座的导航增强定位系统中地面运控系统的方块图；
图6为本发明实施例提供的一种基于低轨星座的导航增强定位系统中地面运控系统主控站的方块图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为了提高卫星导航定位，测速和授时精度、降低高精度服务收敛时间，本发明实施例提供了一种基于低轨星座的导航增强方法及系统，通过构建低轨卫星星座，在低轨卫星配置高精度频率基准，向用户播发导航直发信号、GNSS增强信息以及高精度低轨卫星导航电文，利用低轨卫星相对用户快速移动特性改善观测几何结构，使模糊度参数与位置参数快速分离，从而加速高精度服务的收敛速度，同时通过导航增强信号播发提高卫星导航服务精度与可靠性。其中，低轨卫星星座是指轨道高度为600公里至1200公里高度的卫星。
本发明实施例提供的基于低轨星座的导航增强方法，主要包括：
(a)利用低轨卫星播发导航直发信号和导航增强信息；以及
(b)用户接收机综合利用导航卫星和/或低轨卫星的导航直发信号，以及所述导航增强信息进行精密定位、测速和授时。
图1为本发明实施例提供的一种基于低轨星座的导航增强方法的具体方法流程图。如图1所示，处理主要过程包括：
(1)低轨卫星利用星载GNSS接收机对可视范围导航卫星进行跟踪观测，获取原始观测数据和导航电文，然后通过包括星间链路和星地链路的一体化通信网络将原始观测数据和导航电文发往地面运控系统主控站；
(2)地面运控系统利用监测站对可视范围的导航卫星和低轨卫星进行跟踪观测，获取原始观测数据和导航电文，然后通过地面网络将原始观测数据和导航电文发往地面运控系统主控站；
(3)地面运控系统主控站综合利用低轨卫星星载GNSS观测数据和地面监测站观测数据计算处理得到包括导航卫星精密轨道、精密钟差、全球电离层模型参数的导航增强信息，以及低轨卫星精密轨道和精密钟差。
(4)地面运控系统主控站利用导航卫星精密钟差进行综合原子时处理，建立和维持统一的系统时间基准，然后对导航卫星精密钟差进行改正，获取统一时间基准的导航卫星和低轨卫星精密钟差。
(5)地面运控系统主控站对所有导航增强信息，以及低轨卫星精密轨道和精密钟差按照规定格式进行编排，然后发往注入站进行上注。
(6)地面运控系统注入站通过星地和星间一体化通信网络将导航增强信息，以及低轨卫星精密轨道和精密钟差发送到低轨星座所有卫星。
(7)低轨卫星综合利用星载GNSS接收机观测信息、导航增强信息，以及低轨卫星精密轨道，以上注的低轨卫星精密钟差为参考，进行本星钟差计算和预报，形成低轨卫星精密钟差播发产品。
(8)低轨卫星基于本地高精度时间基准产生时间频率信号，然后将导航导航卫星增强信息，低轨卫星精密轨道和精密钟差调制在射频信号后通过卫星天线对地发射。
(9)用户接收机对可视范围的导航卫星和/或低轨卫星进行跟踪观测，获取导航卫星和/或低轨卫星原始观测数据，以及导航卫星增强信息、低轨卫星精密轨道和精密钟差等，综合利用上述数据进行精密定位、测速和授时处理。
图2为本发明实施例提供的一种基于低轨星座的导航增强方法的工作原理示意图。其中，基于低轨星座的导航增强方法的实现主要包括导航卫星星座、低轨星座、地面运控系统以及用户接收机，其中：导航卫星星座，包含美国GPS、中国北斗、欧盟伽利略、俄罗斯GLONASS卫星导航系统的至少一种，用于播放导航卫星信号。低轨星座，包括分布在多个轨道面的多颗低轨卫星，所述多颗低轨卫星通过特定频段播发基于高精度时频基准的导航直发信号，对全球或特定服务区稳定覆盖，用于播发导航直发信号和导航增强信息。地面运控系统，进行业务计算处理，对卫星和星座进行控制管理。用户接收机，接收导航卫星和/或低轨卫星播发的导航直发信号，以及低轨卫星播发的导航增强信息，利用导航卫星和/或低轨卫星的导航直发信号，以及所述导航增强信息进行精密定位、测速和授时。
图3为本发明实施例提供的主控站计算处理导航增强信息和低轨卫星精密轨道和精密钟差的流程图。如图3所示，处理过程主要包括：
(1)利用低轨卫星星载GNSS观测数据和监测站观测数据构建观测模型；
(2)根据低轨卫星和监测站位置信息和所述观测数据对观测模型进行线性化处理；
(3)建立状态模型，同时基于线性化观测模型采用最小二乘法或滤波方法进行参数估计，获得所述导航卫星精密轨道和精密钟差，以及低轨卫星精密轨道和精密钟差。
(4)基于导航卫星精密轨道、精密钟差和低轨卫星精密轨道和精密钟差进行导航卫星和低轨卫星轨道预报和钟差预报，获得导航卫星增强信息，以及低轨卫星导航电文。
在(1)、(2)中，还包括以下步骤：预先配置基准约束条件；在所述基准约束条件下，采用最小二乘法或滤波计算线性化处理后的观测模型。
下面通过一个具体实施例对本发明技术方案进行详细说明。
地面站采集GNSS卫星和低轨卫星观测信息，具体包括多频点伪距ρ和载波相位φ观测值。以GNSS的观测信息为例进行说明，在频点i从卫星s至测站a的伪距和相位观测值可以表示为：
Figure GDA0002385500790000081
式(1)中
Figure GDA0002385500790000082
为卫星和测站间几何距离；
Ta为测站天顶方向对流层延迟参数，其相应的映射函数为
Figure GDA00023855007900000812
c为真空中光速；
δts和δta分别为卫星和接收机钟差；
Figure GDA0002385500790000083
其中fi为频点i的载波频率，其相应波长为
Figure GDA0002385500790000084
Figure GDA0002385500790000085
为倾斜电离层延迟；
Figure GDA0002385500790000086
和
Figure GDA0002385500790000087
分别为接收机端伪距和载波相位硬件延迟；
Figure GDA0002385500790000088
和
Figure GDA0002385500790000089
为卫星端伪距和载波相位硬件延迟；
Figure GDA00023855007900000810
为整周模糊度参数。
上式中忽略了天线相位偏差和变化、相位缠绕、卫星钟差的相对论效应等误差改正以及多路径和观测值噪声等误差。
式(1)中天顶对流层延迟参数Ta、接收机钟差δta仅与测站相关，卫星钟差δts仅与卫星相关，倾斜电离层延迟参数
Figure GDA00023855007900000811
与测站和卫星相关，而伪距和载波相位在卫星端或接收机端的硬件延迟参数则主要分别与测站、卫星、观测值类型和跟踪频率等相关。
在数据处理中，常常根据需要构建不同类型的相位和伪距观测值组合，其中由于消电离层组合消除了一阶电离层影响，因此被广泛用于构建高精度数据处理的观测模型，其可以表示为：
Figure GDA0002385500790000091
式中
Figure GDA0002385500790000092
和
Figure GDA0002385500790000093
分别为消电离层组合伪距和相位观测值，
Figure GDA0002385500790000094
和
Figure GDA0002385500790000095
分别为接收机端消电离层组合伪距和相位观测值硬件延迟，其值为：
Figure GDA0002385500790000096
相似的，卫星端消电离层组合伪距和相位观测值硬件延迟
Figure GDA0002385500790000097
和
Figure GDA0002385500790000098
分别为：
Figure GDA0002385500790000099
式中，
Figure GDA00023855007900000910
为消电离层组合观测值波长；
Figure GDA00023855007900000911
为相应的整周模糊度参数，其值为：
Figure GDA00023855007900000912
考虑到式(2)中各个参数与测站、卫星以及信号频率等的相关性，因此对于多系统观测值，式(2)可以扩展为：
Figure GDA00023855007900000913
式中，S表示GNSS系统和低轨卫星系统。对于GPS、GALILEO、GLONASS和北斗等采用码分多址技术的导航卫星系统，其不同卫星载波频率相同，因此接收机端的伪距和载波相位观测值硬件延迟对所有单系统卫星相同。但是由于GLONASS系统采用频分多址技术，因此其相应接收机端伪距和相位硬件延迟还与卫星(频率)相关，不同GLONASS卫星(频率)对应不同的接收机端硬件延迟。
由于在精密定轨模型中，导航卫星钟差在估计时会吸收卫星端伪距硬件延迟
Figure GDA0002385500790000101
而接收机端的伪距硬件延迟会被接收机钟差所吸收
Figure GDA0002385500790000102
此时观测模型为：
Figure GDA0002385500790000103
式中，
Figure GDA0002385500790000104
Figure GDA0002385500790000105
当多模导航系统联合处理时，一般仅估计一个接收机钟差参数，但是前述表明接收机钟差参数会吸收伪距观测值在接收机端的硬件延迟，而此延迟参数与信号频率和导航系统相关，因此导致不同系统对应不同的接收机钟差
Figure GDA0002385500790000106
如果以GPS系统对应的接收机钟差
Figure GDA0002385500790000107
为基准，则其他系统观测模型可以改写为：
Figure GDA0002385500790000108
式中，
Figure GDA0002385500790000109
即为两个系统在接收机端伪距硬件延迟之差，也即码偏差。
如果考虑不同导航系统间时间基准的差异，此时需要额外引入一个常量偏差参数，其与DCB参数将构成系统间偏差(Inter-System Bias，ISB)参数。对于采用码分多址的导航系统，其所有卫星对应相同的ISB参数，而由于GLONASS系统采用频分多址技术，因此其不同卫星(频率)对应不同的ISB参数，此时ISB参数实际为不同系统间码偏差、时间基准差和GLONASS系统内不同卫星频间偏差(Inter-Frequency Bias，IFB)的组合。低轨卫星群作为卫星导航系统，其定位数学模型与现有GNSS系统无异，其可以视为新的导航系统，只需额外估计ISB或者IFB参数即可。
将式(8)在给定卫星轨道、钟差等参数初值处进行线性化，未知参数主要包括：GNSS和低轨卫星轨道参数、地面站位置参数、地面跟踪站接收机钟差、GNSS和低轨卫星钟差、载波相位模糊度、天顶对流层延迟、ISB/IFB等参数。
Figure GDA0002385500790000111
其中，
Figure GDA0002385500790000112
Figure GDA0002385500790000113
为GNSS或者低轨卫星位置rS,s和监测站位置ra初值计算的星地距离，
Figure GDA0002385500790000114
可以表示为：
Figure GDA0002385500790000115
式中
rS,s为定轨弧段内卫星轨道参数xS,s的函数。
式(9)中
Figure GDA0002385500790000116
和
Figure GDA0002385500790000117
为观测信号的方向余弦值，而
Figure GDA0002385500790000118
通过求解变分方程得到。此外观测模型对接收机钟差、卫星钟差、ISB/IFB的偏导数为1；观测模型对模糊度参数的偏导数为载波波长λ；观测模型对天顶对流层延迟参数偏导为
Figure GDA0002385500790000119
联合线性化后的观测模型构建法方程并在最小二乘准则下求解相关参数。由于接收机钟差、卫星钟差、ISB等参数相关，在求解时需加入基准约束，当约束监测站钟差在低轨星座增强系统的系统时间CST下时，可以获得所有卫星和接收机在此系统下的钟差以及相应的ISB/IFB参数。当求解得到卫星轨道参数xS,s后，通过动力学积分获得连续轨道产品。
实际应用中，用户终端接收GNSS数据、低轨卫星下行播发的卫星导航系统增强信息和低轨卫星导航信息后，计算用户时空基准时，由于导航和低轨卫星轨道以及导航系统增强信息已知，无需估计，此时式(9)可以改为：
Figure GDA0002385500790000121
式中dra、
Figure GDA0002385500790000122
以及ISB/IFB参数即为地面用户在特定时空框架下的位置和钟差，其可以采用最小二乘批处理解算或者滤波算法处理。
图4为本发明实施例提供的一种基于低轨星座的导航增强定位系统的方块图，如图4所示，该系统包含：低轨星座，对全球或特定服务区稳定覆盖；以及地面运控系统，进行业务计算处理，对卫星和星座进行控制管理；以及用户接收机，接收导航卫星和/或低轨卫星直发信号，进行精密定位、授时和测速计算处理。
所述低轨卫星星座(600公里至1200公里高度)配置高精度频率基准，实时接收GNSS导航卫星观测信息，产生和播发携带导航增强信息的导航直发信号；所述地面运控系统包含主控站、注入站和监测站；主控站、注入站、监测站和低轨星座卫星构成星地一体化系统。
图5为本发明实施例提供的一种基于低轨星座的导航增强系统中地面运控系统的方块图。如图5所示，该系统包含主控站、注入站和监测站。监测站采集GNSS卫星和低轨卫星观测信息，并将采集到的所述GNSS卫星和低轨卫星观测信息发送到主控站；主控站根据低轨卫星和监测站位置信息和各类观测信息，计算生成所述导航卫星精密轨道和精密钟差，以及所述低轨卫星精密轨道和精密钟差，编排后形成GNSS增强信息和低轨卫星导航电文，并发送到注入站；注入站将所述GNSS增强信息和所述低轨卫星导航电文发送到所述低轨卫星。
图6为本发明实施例提供的一种基于低轨星座的导航增强系统中地面运控系统主控站的方块图。如图6所示，该系统包含第一计算单元601、第二计算单元602和电文编排单元603，其中：
所述的第一计算单元601，用于根据自身的物理位置信息、低轨卫星星载接收机采集的GNSS数据以及所述GNSS卫星和低轨卫星观测信息，计算GNSS卫星精密轨道和精密钟差；
所述的第二计算单元602，用于根据自身的物理位置信息、低轨卫星星载接收机采集的GNSS数据以及所述GNSS卫星和低轨卫星观测信息，计算系统的时间基准，并根据所述系统时间基准计算所述低轨卫星精密轨道和精密钟差，以及GNSS相对系统时间基准的相对钟差；
所述的电文编排单元603，用于根据所述GNSS卫星精密轨道和精密钟差和所述低轨卫星精密轨道和精密钟差，分别生成所述GNSS增强信息和所述低轨卫星导航电文，并将所述GNSS增强信息和所述低轨卫星导航电文发送到注入站。
进一步地，所述第一计算单元601，具体用于构建GNSS的观测模型；根据自身的物理位置信息、低轨卫星星载接收机采集的GNSS数据以及所述GNSS卫星和低轨卫星观测信息对所述观测模型进行线性化处理；采用最小二乘法或滤波计算线性化处理后的观测模型，得到所述导航卫星精密轨道和精密钟差。
所述计算单元601，具体还用于预先配置基准约束条件；在所述基准约束条件下，采用最小二乘法或滤波计算线性化处理后的观测模型。
需要说明的是，所述的第二计算单元602计算低轨卫星精密轨道和精密钟差的具体操作与第一计算单元601计算GNSS精密轨道和精密钟差的具体操作相似，本发明实施例不作具体说明，相似之处可参见第一计算单元的具体实现。
对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本发明实施例提供的基于低轨星座的导航增强方法及系统，融合了高中低轨导航卫星，充分利用二者优势，确保用户定位、测速和授时结果连续、有效和可靠，实现大尺度范围内快速甚至瞬时高精度服务。
本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种基于低轨星座的导航增强方法，其特征在于，该方法包括：
(a)利用低轨卫星播发导航直发信号和导航增强信息；以及
(b)用户接收机对可视范围的导航卫星和/或低轨卫星进行跟踪观测，综合利用导航卫星和/或低轨卫星的导航直发信号，以及所述导航增强信息进行精密定位、测速和授时；
所述低轨星座包括分布在多个轨道面的多颗低轨卫星，所述多颗低轨卫星通过特定频段播发基于高精度时频基准的导航直发信号；
所述低轨卫星对可视范围的导航卫星进行跟踪观测，获取原始观测数据和导航电文并发送至地面运控系统主控站；
地面运控系统监测站对可视范围的导航卫星和低轨卫星进行跟踪观测，获取原始观测数据和导航电文并发送至地面运控系统主控站；
所述地面运控系统主控站综合利用所述低轨卫星和所述地面运控系统监测站发送的原始观测数据计算处理得到导航增强信息。
2.根据权利要求1所述的基于低轨星座的导航增强方法，其特征在于，
所述导航增强信息包含下列至少其一：GNSS导航卫星精密轨道和钟差、低轨卫星精密轨道和钟差、导航卫星相位偏差改正数、低轨卫星相位偏差改正数、电离层模型参数信息。
3.根据权利要求1所述的基于低轨星座的导航增强方法，其特征在于，所述导航卫星包含美国GPS、中国北斗、欧盟伽利略、俄罗斯GLONASS卫星导航系统的至少一种。
4.根据权利要求1所述的基于低轨星座的导航增强方法，其特征在于，用户接收机进行精密定位、测速和授时的观测数据包含下列至少其一：导航卫星和低轨卫星伪距观测数据、导航卫星和低轨卫星载波相位观测数据、导航卫星和低轨卫星多普勒观测数据。
5.根据权利要求1所述的基于低轨星座的导航增强方法，其特征在于，用户接收机综合利用导航卫星和/或低轨卫星播发的导航直发信号，以及所述导航增强信息进行精密定位、测速和授时时，所述用户接收机的处理模式包含低轨卫星增强的模糊度浮点解模式或低轨卫星增强的模糊度固定解模式。
6.一种基于低轨星座的导航增强系统，其特征在于，该系统包含：
低轨星座，包括分布在多个轨道面的多颗低轨卫星，对全球或特定服务区稳定覆盖；以及
地面运控系统，进行业务计算处理，对卫星和星座进行控制管理；以及
用户接收机，接收导航卫星和/或低轨卫星播发的导航直发信号，以及低轨卫星播发的导航增强信息，利用导航卫星和/或低轨卫星的导航直发信号，以及所述导航增强信息进行精密定位、测速和授时；
所述低轨星座中的低轨卫星配置高精度频率基准，实时接收GNSS导航卫星观测信息，产生和播发携带导航增强信息的导航直发信号；
所述地面运控系统包含主控站、注入站和监测站，所述主控站、注入站、监测站和低轨星座中的低轨卫星构成星地一体化系统，工作过程如下：
监测站采集GNSS卫星和低轨卫星观测信息，并将采集到的所述GNSS卫星和低轨卫星观测信息发送到主控站；以及
主控站根据自身位置信息和各类观测信息，计算生成所述导航卫星精密轨道和精密钟差，以及所述低轨卫星精密轨道和精密钟差，编排后形成GNSS增强信息和低轨卫星导航信息，并发送到注入站；以及
注入站将所述GNSS增强信息和所述低轨卫星导航信息发送到所述低轨卫星；以及
低轨星座中的低轨卫星在收到所述GNSS增强信息和所述低轨卫星导航信息后，计算并预报所述低轨卫星精密钟差，编排形成导航电文，产生导航直发信号向用户播发；以及
用户接收机接收导航卫星和/或低轨卫星信号进行测量，解析导航增强信息和低轨卫星导航电文进行高精度定位、测速和授时解算。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，构建一体化星间星地网络，统一传输各类信息，卫星接收导航卫星观测信息、收到主控站上注增强信息、卫星生成遥测信息、接收地面遥控信息后，通过一体化星间星地网络自主传输给目标卫星和地面站。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述主控站包括：
第一计算单元，用于根据自身位置信息、采集的低轨卫星星载接收机数据以及监测站GNSS卫星和低轨卫星观测数据，计算GNSS卫星精密轨道和钟差改正数；以及
第二计算单元，用于根据自身位置信息、采集的低轨卫星星载接收机数据以及监测站GNSS卫星和低轨卫星观测数据，计算系统时间基准，并根据所述系统时间基准计算所述低轨卫星精密轨道和精密钟差，以及GNSS相对钟差；以及
信息编排单元，用于根据所述GNSS卫星精密轨道和钟差改正数和所述低轨卫星精密轨道和精密钟差，分别生成导航电文，并将所述导航电文发送到注入站注入到低轨卫星。
CN201810566046.8A 2018-06-04 2018-06-04 一种基于低轨星座的导航增强方法及系统 Active CN109001763B (zh)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810566046.8A CN109001763B (zh) 2018-06-04 2018-06-04 一种基于低轨星座的导航增强方法及系统
PCT/CN2018/117071 WO2019233046A1 (zh) 2018-06-04 2018-11-23 一种导航增强方法及系统
US15/734,726 US11852735B2 (en) 2018-06-04 2018-11-23 Navigation enhancement method and system
RU2020139415A RU2752827C1 (ru) 2018-06-04 2018-11-23 Способ и система дифференциальной коррекции навигации
AU2018426891A AU2018426891B2 (en) 2018-06-04 2018-11-23 Navigation enhancement method and system
KR1020207035118A KR102531928B1 (ko) 2018-06-04 2018-11-23 항법 강화 방법 및 시스템
JP2020568374A JP7097640B2 (ja) 2018-06-04 2018-11-23 航法補強方法及びシステム
CA3102490A CA3102490C (en) 2018-06-04 2018-11-23 Navigation augmentation method and system
EP18921584.1A EP3805796A4 (en) 2018-06-04 2018-11-23 PROCESS AND SYSTEM FOR NAVIGATION IMPROVEMENT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810566046.8A CN109001763B (zh) 2018-06-04 2018-06-04 一种基于低轨星座的导航增强方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109001763A CN109001763A (zh) 2018-12-14
CN109001763B true CN109001763B (zh) 2020-06-30

Family

ID=64574301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810566046.8A Active CN109001763B (zh) 2018-06-04 2018-06-04 一种基于低轨星座的导航增强方法及系统

Country Status (9)

Country Link
US (1) US11852735B2 (zh)
EP (1) EP3805796A4 (zh)
JP (1) JP7097640B2 (zh)
KR (1) KR102531928B1 (zh)
CN (1) CN109001763B (zh)
AU (1) AU2018426891B2 (zh)
CA (1) CA3102490C (zh)
RU (1) RU2752827C1 (zh)
WO (1) WO2019233046A1 (zh)

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108415050B (zh) 2018-06-04 2020-05-26 北京未来导航科技有限公司 一种基于低轨星座导航增强系统的ppp-rtk定位方法
CN109001786B (zh) * 2018-06-04 2020-06-16 北京未来导航科技有限公司 一种基于导航卫星和低轨增强卫星的定位方法和系统
CN109061674B (zh) * 2018-06-28 2020-09-15 上海卫星工程研究所 利用低轨卫星星座对北斗系统持续运行监测的系统及方法
CN109520512A (zh) * 2018-12-28 2019-03-26 上海海积信息科技股份有限公司 一种卫星精密定轨方法及装置
CN109655852B (zh) * 2019-01-10 2021-07-02 和芯星通科技(北京)有限公司 一种基于星基增强系统的定位方法及装置
CN110118978B (zh) * 2019-04-15 2020-05-19 中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院 基于低轨卫星的导航抗干扰系统及导航抗干扰方法
US11668834B2 (en) 2019-05-28 2023-06-06 Xona Space Systems Inc. Satellite for transmitting a navigation signal in a satellite constellation system
US11668843B2 (en) 2019-05-28 2023-06-06 Xona Space Systems Inc. Satellite for broadcasting clock state data
US11513232B2 (en) 2019-05-28 2022-11-29 Xona Space Systems Inc. Satellite for broadcasting high precision data
CN110187364B (zh) * 2019-06-14 2023-06-09 火眼位置数智科技服务有限公司 一种低轨导航增强精密改正数据生成、上注系统及方法
CN110488328B (zh) * 2019-07-18 2022-03-08 北京未来导航科技有限公司 低轨卫星导航增强平台的电文收发方法及系统
CN110794425A (zh) * 2019-09-26 2020-02-14 西安空间无线电技术研究所 一种基于低轨星座监测gnss信号与播发gnss频段导航增强信号的导航增强系统
CN111381259A (zh) * 2020-03-06 2020-07-07 上海卫星工程研究所 一种利用低轨卫星对北斗导航系统进行增强的方法及系统
CN111398999A (zh) * 2020-03-25 2020-07-10 中国科学院微小卫星创新研究院 基于低轨通信星座的用户终端及搜救系统
CN111580133B (zh) * 2020-03-25 2022-06-14 浙江时空道宇科技有限公司 一种导航增强信息处理方法、装置、电子设备及存储介质
CN111596318B (zh) * 2020-04-16 2021-07-20 中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院 低轨卫星的导航抗干扰信号的编排设计方法
CN111781621B (zh) * 2020-06-19 2023-06-06 西安空间无线电技术研究所 一种基于低轨宽带互联网星座的导航方法及系统
CN112415550A (zh) * 2020-10-27 2021-02-26 武汉大学 一种基于北斗短报文的低轨卫星实时精密定轨方法及系统
CN112491461B (zh) * 2020-11-24 2023-03-24 重庆两江卫星移动通信有限公司 一种低轨卫星通信的cors网络数据传输系统及方法
CN112612043A (zh) * 2020-12-10 2021-04-06 国网四川省电力公司信息通信公司 一种高速无线通信与导航定位融合的区域增强系统及方法
CN112817022B (zh) * 2020-12-23 2022-04-12 浙江吉利控股集团有限公司 一种低轨卫星时频同步方法、系统、电子设备和存储介质
CN112540389B (zh) * 2020-12-25 2024-01-02 北京无线电计量测试研究所 一种利用卫星历书的时间同步方法和装置
CN112817023B (zh) * 2021-01-06 2024-03-26 西安空间无线电技术研究所 基于星基增强服务的无依托式低轨导航增强系统与方法
CN113777628A (zh) * 2021-02-03 2021-12-10 浙江时空道宇科技有限公司 一种导航增强方法及系统
CN113777632A (zh) * 2021-02-03 2021-12-10 浙江时空道宇科技有限公司 一种基于卫星通道传输的精密单点定位方法及系统
CN113515881B (zh) * 2021-03-23 2023-05-16 北京航空航天大学 一种面向araim应用的低轨卫星增强系统星座配置优化方法
US11899120B2 (en) 2021-06-30 2024-02-13 Xona Space Systems Inc. Generation and transmission of navigation signals
CN113608427B (zh) * 2021-07-09 2022-07-05 中国科学院国家授时中心 一种集中式天基时间基准建立方法
CN113467221B (zh) * 2021-07-13 2022-08-19 湖南国科微电子股份有限公司 一种卫星导航授时方法、系统及相关组件
CN113703021B (zh) * 2021-07-29 2023-09-29 西安空间无线电技术研究所 一种基于码伪距的秒级实时高精度定位方法与系统
WO2023023902A1 (zh) * 2021-08-23 2023-03-02 山东未来导航科技有限公司 定位方法、电子设备及计算机存储介质
CN113777633A (zh) * 2021-08-23 2021-12-10 山东未来导航科技有限公司 定位方法、电子设备及计算机存储介质
CN114280915A (zh) * 2021-12-27 2022-04-05 中国科学院国家授时中心 一种天基测控授时一体化系统
CN114509790A (zh) * 2022-02-17 2022-05-17 北京国电高科科技有限公司 一种基于低轨卫星星座的定位方法及定位系统
CN115390108B (zh) * 2022-10-26 2022-12-30 中国人民解放军国防科技大学 一种联合低轨卫星和地面站的导航信号功率增强监测方法
CN115774272B (zh) * 2023-02-13 2023-04-25 中国人民解放军国防科技大学 一种陆空联合同步区域定位系统、方法和设备
CN116032350B (zh) * 2023-03-24 2023-06-09 成都本原星通科技有限公司 一种低轨导航增强电文的电文编排与发送方法
CN116840879B (zh) * 2023-09-04 2023-12-08 中国科学院国家授时中心 顾及轨道约束的低轨卫星钟差的确定方法及系统
CN116882209B (zh) * 2023-09-06 2023-11-21 中国科学院空天信息创新研究院 一种leo实时定轨随机模型构建方法
CN117377057B (zh) * 2023-12-08 2024-02-13 中国科学院国家授时中心 一种低轨卫星和地面站的星地时间同步方法及系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101750603A (zh) * 2008-12-15 2010-06-23 吴小龙 一种伽利略操作系统的gps
CN103033188A (zh) * 2012-12-24 2013-04-10 中国科学院国家授时中心 基于综合孔径观测的导航卫星自主时间同步方法
CN106199663A (zh) * 2016-06-28 2016-12-07 长沙星际泛函网络科技有限公司 基于四星融合的空中管理导航系统
CN106443739A (zh) * 2016-09-09 2017-02-22 清华大学 辅助增强导航方法及设备
CN107229061A (zh) * 2017-07-18 2017-10-03 武汉大学 一种基于低轨卫星的星地差分实时精密定位方法
WO2018009088A1 (en) * 2016-07-04 2018-01-11 Llc "Topcon Positioning Systems" Gnss positioning system and method using multiple processing threads
CN107589429A (zh) * 2017-08-14 2018-01-16 深圳思凯微电子有限公司 基于调频数据广播的定位方法、装置、系统及存储介质

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69841174D1 (de) 1997-03-21 2009-11-05 Univ R Navigationssystem mit zentimetergenauigkeit, das niedrigfliegende satelliten verwendet
US6560536B1 (en) 1999-07-12 2003-05-06 Eagle-Eye, Inc. System and method for rapid telepositioning
US6480788B2 (en) 1999-07-12 2002-11-12 Eagle-Eye, Inc. System and method for fast acquisition reporting using communication satellite range measurement
US20040143392A1 (en) 1999-07-12 2004-07-22 Skybitz, Inc. System and method for fast acquisition reporting using communication satellite range measurement
US6725158B1 (en) 1999-07-12 2004-04-20 Skybitz, Inc. System and method for fast acquisition reporting using communication satellite range measurement
US20020077099A1 (en) * 2000-12-18 2002-06-20 Space Systems/Loral, Inc. Method and system for providing satellite communications
JP2004156999A (ja) * 2002-11-06 2004-06-03 Hitachi Ltd 測位方法および測位装置
US7372400B2 (en) * 2005-11-07 2008-05-13 The Boeing Company Methods and apparatus for a navigation system with reduced susceptibility to interference and jamming
RU2428714C2 (ru) * 2006-05-18 2011-09-10 Дзе Боинг Компани Универсальная высокоэффективная навигационная система
US7583225B2 (en) 2006-05-18 2009-09-01 The Boeing Company Low earth orbit satellite data uplink
US7969352B2 (en) * 2008-01-08 2011-06-28 The Boeing Company Global positioning system accuracy enhancement
US8260551B2 (en) 2008-01-10 2012-09-04 Trimble Navigation Limited System and method for refining a position estimate of a low earth orbiting satellite
US9121932B2 (en) * 2008-01-10 2015-09-01 Trimble Navigation Limited Refining a position estimate of a low earth orbiting satellite
US8259012B2 (en) * 2010-04-14 2012-09-04 The Boeing Company Software GNSS receiver for high-altitude spacecraft applications
US8989652B2 (en) * 2011-09-09 2015-03-24 The Boeing Company Advanced timing and time transfer for satellite constellations using crosslink ranging and an accurate time source
EP2741108B1 (en) * 2012-12-07 2019-08-28 Technische Universität München Method for determining the position of a high orbit satellite
CN103176188B (zh) 2013-03-19 2014-09-17 武汉大学 一种区域地基增强ppp-rtk模糊度单历元固定方法
WO2015065541A1 (en) 2013-06-27 2015-05-07 Trimble Navigation Limited Refining a position estimate of a low earth orbiting satellite
CN103344978B (zh) 2013-07-04 2014-11-19 武汉大学 一种适用于大规模用户的区域增强精密定位服务方法
AU2015222926A1 (en) * 2014-02-26 2016-10-13 Clark Emerson Cohen An improved performance and cost Global Navigation Satellite System architecture
US20150247931A1 (en) 2014-02-28 2015-09-03 Hemisphere Gnss Inc. Locally enhanced gnss wide-area augmentation system
CN106646564B (zh) 2016-10-31 2019-10-29 电子科技大学 一种基于低轨卫星增强导航方法
CN107153209B (zh) 2017-07-06 2019-07-30 武汉大学 一种短弧段低轨导航卫星实时精密定轨方法
CN107390233B (zh) 2017-07-18 2020-04-17 武汉大学 一种低轨卫星导航增强电离层延迟改正参数方法
CN107561568A (zh) 2017-08-22 2018-01-09 中国科学院国家授时中心 基于统一模型的北斗非差非组合ppp‑rtk定位方法
CN108415050B (zh) 2018-06-04 2020-05-26 北京未来导航科技有限公司 一种基于低轨星座导航增强系统的ppp-rtk定位方法
US11513232B2 (en) 2019-05-28 2022-11-29 Xona Space Systems Inc. Satellite for broadcasting high precision data
US11681052B2 (en) 2020-01-07 2023-06-20 All. Space Networks Limited Non-cooperative position, navigation, and timing extraction from VSAT communications signals using multi-beam phased array antenna

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101750603A (zh) * 2008-12-15 2010-06-23 吴小龙 一种伽利略操作系统的gps
CN103033188A (zh) * 2012-12-24 2013-04-10 中国科学院国家授时中心 基于综合孔径观测的导航卫星自主时间同步方法
CN106199663A (zh) * 2016-06-28 2016-12-07 长沙星际泛函网络科技有限公司 基于四星融合的空中管理导航系统
WO2018009088A1 (en) * 2016-07-04 2018-01-11 Llc "Topcon Positioning Systems" Gnss positioning system and method using multiple processing threads
CN106443739A (zh) * 2016-09-09 2017-02-22 清华大学 辅助增强导航方法及设备
CN107229061A (zh) * 2017-07-18 2017-10-03 武汉大学 一种基于低轨卫星的星地差分实时精密定位方法
CN107589429A (zh) * 2017-08-14 2018-01-16 深圳思凯微电子有限公司 基于调频数据广播的定位方法、装置、系统及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
US11852735B2 (en) 2023-12-26
JP2021525373A (ja) 2021-09-24
AU2018426891B2 (en) 2021-12-16
WO2019233046A1 (zh) 2019-12-12
RU2752827C1 (ru) 2021-08-12
AU2018426891A1 (en) 2020-12-24
CA3102490C (en) 2023-03-07
CA3102490A1 (en) 2019-12-12
EP3805796A4 (en) 2021-08-18
CN109001763A (zh) 2018-12-14
EP3805796A1 (en) 2021-04-14
JP7097640B2 (ja) 2022-07-08
US20210239855A1 (en) 2021-08-05
KR102531928B1 (ko) 2023-05-11
KR20210008385A (ko) 2021-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109001763B (zh) 一种基于低轨星座的导航增强方法及系统
US8134497B2 (en) Method and system for location-dependent time-specific correction data
CN109061677B (zh) 利用低轨卫星进行星基导航增强的方法
Chen et al. Trimble RTX, an innovative new approach for network RTK
US10281587B2 (en) Navigation satellite system positioning involving the generation of correction information
AU2012205602B2 (en) Method and system for determining clock corrections
KR101360918B1 (ko) 무선항법 신호 처리방법
US20210286089A1 (en) Adaptive estimation of gnss satellite biases
EP3904911B1 (en) Method and device for converting state space representation into observation space representation
Odijk et al. Differential positioning
US11808861B2 (en) Adaptive estimation of GNSS satellite biases
US20150247931A1 (en) Locally enhanced gnss wide-area augmentation system
CN112415550A (zh) 一种基于北斗短报文的低轨卫星实时精密定轨方法及系统
EP3014298A1 (en) Refining a position estimate of a low earth orbiting satellite
Liu et al. Real-time multi-constellation precise point positioning with integer ambiguity resolution
Tobias et al. Filling in the gaps of RTK with Regional PPP
EP4099061A1 (en) Method for generating and providing a precise positioning solution of a mobile receiver in a gnss system by a central computation unit and a software product and its dissemination
Miguez et al. Precise Point Positioning Performance Assessment Setup for Galileo High Accuracy Service
CN117008167A (zh) 精确点定位方法、设备和系统
WO2022173528A2 (en) Adaptive estimation of gnss satellite biases
Rizos 11 Making Sense of GNSS Techniques

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