CN109001786B - 一种基于导航卫星和低轨增强卫星的定位方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于导航卫星和低轨增强卫星的定位方法和系统。该方法包括：S1，获取当前历元的导航卫星和低轨增强卫星的观测数据；S2，获取导航卫星和低轨增强卫星的导航电文，得到精密轨道和钟差；S3，根据获取的导航电文改正定位过程的误差；S4，经由以其中一种卫星导航系统为基准归一化得到统一线性观测方程并计算定位参数观测值；S5，根据算得的定位参数观测值和上一历元的定位参数估计值计算定位参数估计值；S5，根据定位参数估计值生成当前历元的定位和测速结果并保存。本发明提供的基于导航卫星和低轨增强卫星的定位方法和系统，引入低轨增强卫星星群作为导航卫星，提高大尺度范围内PVT收敛速度。

Description

一种基于导航卫星和低轨增强卫星的定位方法和系统
技术领域
本发明涉及卫星导航技术，尤其涉及一种基于导航卫星和低轨增强卫星的定位方法和系统。
背景技术
全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)(包括美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟Galileo、中国北斗、日本QZSS和印度IRNSS等)主要是通过测定从卫星至接收机间的距离，采用距离后方交会原理确定运动载体位置、速度和时间(PVT)。卫星导航系统PVT性能除受限于卫星轨道、钟差产品精度外，还与电离层、对流层等误差模型精度以及模糊度参数固定的正确性相关。但是，定位、测速和授时定位参数解算的收敛速度则主要取决于导航卫星空间几何构型。当前，精密定位收敛过程在15分钟到30分钟不等，较长的收敛时间难以满足高精度实时定位要求。
为了减少收敛时间，当前主要采用区域增强或者多导航系统联合求解。区域增强系统(实时动态定位RTK、RTX、精密单点定位PPP-RTK)通过采用区域参考站解算当前区域的电离层、对流层等误差信息，以改正流动站处相应误差，从而达到模糊度参数与位置参数的快速分离，即可在几个历元内固定模糊度参数，达到厘米级定位结果以及相应精度的测速和授时结果。利用多导航卫星系统可以极大地增加可观测卫星数，改善卫星的空间几何构型，加快参数解算的收敛速度，从而提高PVT性能。
但是，上述方法都存在其局限性。区域增强系统受到了地域的限制，一般只能在一定的范围内提供高精度PVT服务，超过作用范围，其增强信息就不再可用。多导航卫星系统虽然能提高其收敛速度，但是由于现有导航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，该方法对于加快精密单点定位(PPP)收敛的效果终究有限，在模糊度固定的情况下其收敛时间仍旧需要至少6分钟。考虑到低轨增强卫星相对于地面测站运动较快，会导致快速几何结构变化以及模糊度参数与位置参数的快速分离，从而加速PVT收敛速度，因此联合中高低轨增强卫星进行导航服务是解决当前高精度PVT服务瓶颈的有效手段。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提出一种通过采用低轨增强卫星星群播发导航卫星信号，从而联合高中低轨导航卫星实现大尺度快速高精度PVT服务的基于导航卫星和低轨增强卫星的定位方法和系统。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种基于导航卫星和低轨增强卫星的定位方法，该方法包括如下步骤：
步骤1，在当前历元，获取导航卫星和低轨增强卫星的观测数据并进行预处理；
步骤2，获取导航卫星和低轨增强卫星的导航电文，根据所获取的低轨增强卫星的导航电文同时得到导航卫星和低轨增强卫星的精密轨道和钟差；
步骤3，根据获取的导航电文改正定位过程所受到的误差；
步骤4，经由以其中一种卫星导航系统为基准归一化得到统一线性观测方程来计算定位参数观测值；
步骤5，根据计算得到的定位参数观测值和上一历元的定位参数估计值，经由状态方程得到当前历元定位参数估计值并返回步骤1；
步骤6，根据定位参数估计值生成当前历元的定位和测速结果并保存。
其中，步骤2进一步包括：通过网络实时收取状态空间表示法SSR改正信息，获得高精度的实时轨道和实时钟差。
其中，如果以GPS系统对应的接收机钟差
Figure GDA0002273591320000026
为基准，则其他卫星导航系统的线性观测方程为：
Figure GDA0002273591320000021
式中，
Figure GDA0002273591320000022
和
Figure GDA0002273591320000023
分别为消电离层组合伪距和相位观测值，
Figure GDA0002273591320000024
和
Figure GDA0002273591320000025
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，相似地，
Figure GDA0002273591320000031
和
Figure GDA0002273591320000032
分别为卫星端消电离层组合伪距和相位观测值硬件延迟；
Figure GDA0002273591320000033
为消电离层组合观测值波长，
Figure GDA0002273591320000034
为相应的整周模糊度参数，式中，
Figure GDA0002273591320000035
为两个系统在接收机端伪距硬件延迟之差，也即码偏差；
Figure GDA0002273591320000036
根据站星初始坐标计算的站星距离，l、m、n为线性化系数，分别为
Figure GDA0002273591320000037
Figure GDA0002273591320000038
而xs、ys和zs为卫星坐标，xa、ya和za为测站初始坐标，Δxa、Δya和Δza分别为其改正值。
其中，测速观测方程为：
Figure GDA0002273591320000039
式中，
Figure GDA00022735913200000310
表示测站与卫星之间相位变化速率，单位为周/s，Δt表示采样间隔，而
Figure GDA00022735913200000311
和
Figure GDA00022735913200000312
为卫星速率，
Figure GDA00022735913200000313
和
Figure GDA00022735913200000314
为测站速率，
Figure GDA00022735913200000315
表示接收机钟速，
Figure GDA00022735913200000316
表示对流层的变化率。
其中，所述导航卫星包括美国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。
本发明还提供一种基于导航卫星和低轨增强卫星的定位系统，该定位系统包括：
卫星观测数据接收和处理装置，用于在每一历元获取导航卫星和低轨增强卫星的观测数据并对数据进行预处理；
卫星导航电文接收和处理装置，用于在每一历元获取导航卫星和低轨增强卫星的导航电文，根据所获取的低轨增强卫星的导航电文同时得到导航卫星和低轨增强卫星的精密轨道和钟差；
定位误差改正装置，用于根据获取的导航电文改正定位过程所受到的误差；
定位参数观测值计算装置，用于经由以其中一种卫星导航系统为基准归一化得到统一线性观测方程来计算定位参数观测值；
定位参数估计值计算装置，用于根据计算得到的定位参数观测值和所保存上一历元的定位参数估计值，经由状态方程计算定位参数估计值；
定位结果保存装置，根据定位参数估计值生成当前历元的定位和测速结果并保存。
其中，卫星导航电文接收和处理装置进一步包括导航卫星导航电文接收和处理单元以及低轨增强卫星导航电文接收和处理单元。
其中，定位误差改正装置进一步包括导航卫星误差改正单元和低轨增强卫星误差改正单元。
其中，如果以GPS系统对应的接收机钟差
Figure GDA0002273591320000041
为基准，则其他卫星导航系统的线性观测方程为：
Figure GDA0002273591320000042
式中，
Figure GDA0002273591320000043
和
Figure GDA0002273591320000044
分别为消电离层组合伪距和相位观测值，
Figure GDA0002273591320000045
和
Figure GDA0002273591320000046
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，相似地，
Figure GDA0002273591320000047
和
Figure GDA0002273591320000048
分别为卫星端消电离层组合伪距和相位观测值硬件延迟；
Figure GDA0002273591320000049
为消电离层组合观测值波长，
Figure GDA00022735913200000410
为相应的整周模糊度参数，式中，
Figure GDA00022735913200000411
为两个系统在接收机端伪距硬件延迟之差，也即码偏差；
Figure GDA00022735913200000412
为根据站星初始坐标计算的站星距离，l、m、n为线性化系数，分别为
Figure GDA00022735913200000413
Figure GDA00022735913200000414
而xs、ys和zs为卫星坐标，xa、ya和za为测站初始坐标，Δxa、Δya和Δza分别为其改正值。
其中，测速观测方程为：
Figure GDA0002273591320000051
式中，
Figure GDA0002273591320000052
表示测站与卫星之间相位变化速率，单位为周/s，Δt表示采样间隔，而
Figure GDA0002273591320000053
和
Figure GDA0002273591320000054
为卫星速率，
Figure GDA0002273591320000055
和
Figure GDA0002273591320000056
为测站速率，
Figure GDA0002273591320000057
表示接收机钟速，
Figure GDA0002273591320000058
表示对流层的变化率。
与现有技术相比，本发明技术方案主要的优点如下：
整个算法通过融合多频多模中高轨导航卫星信号和低轨星群导航信号实现，采用现有多频多模导航卫星信号进行PVT解算，通过采用多模导航卫星信号可以有效利用多导航卫星系统增加可观测卫星数，改善卫星的空间几何构型，特别是在观测条件较差的环境。
通过引入低轨增强卫星星群作为导航卫星，从而引起观测站卫星几何结构在短时间内快速变化，极大提高大尺度范围内定位参数估计的收敛速度，实现快速甚至瞬时高精度PVT服务。
融合中高低轨导航卫星，可以充分利用二者优势，确保PVT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PVT服务。
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是本发明一个实施例所述的基于导航卫星和低轨增强卫星的定位方法的流程图；
图2是本发明一个实施例所述的基于导航卫星和低轨增强卫星的定位系统的结构示意图。
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地传达给本领域的技术人员。
一、以一种卫星导航系统为基准归一化得到的中高低轨增强卫星统一线性观测方程
为了实现本发明的基于导航卫星和低轨增强卫星的定位方法，首先需要构建中高低轨增强卫星统一的观测方程并线性化，接收机经由所构建的线性观测方程得到定位参数观测值。其中，中高低轨星座多频信息源包括现有所有卫星导航系统中至少一种卫星导航系统和低轨增强卫星导航系统的多频信息源。导航卫星与低轨增强卫星定位方式一致，两者观测值可以放入一起进行平差解算。其本身的数学模型是一个非线性方程，因此需要将该方程进行泰勒展开，舍弃二阶项之后可以得到一个线性方程。其观测值可表达为位置与接收机钟差的线性方程组。利用差分观测值可以得到与测站速度项和接收机钟差变化率有关的观测方程。通过联立这两类观测方程，可以得到PVT三个参数的最优估计。
接收机从导航电文中获取的导航卫星基本观测值包含多频点伪距ρ和载波相位φ两类。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 GDA0002273591320000061
式中，
Figure GDA0002273591320000062
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 GDA0002273591320000063
c为真空中光速，δts和δta分别为卫星和接收机钟差，
Figure GDA0002273591320000064
其中fi为频点i的载波频率，其相应波长为
Figure GDA0002273591320000065
Figure GDA0002273591320000066
为倾斜电离层延迟，dρi,a和dφi,a分别为接收机端的伪距和载波相位硬件延迟，相应的
Figure GDA0002273591320000067
和
Figure GDA0002273591320000068
为卫星端的伪距和载波相位硬件延迟，
Figure GDA0002273591320000069
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 GDA0002273591320000071
与测站和卫星相关，而伪距和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。
在导航卫星数据处理中，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方程，其可以表示为：
Figure GDA0002273591320000072
式中，
Figure GDA0002273591320000073
和
Figure GDA0002273591320000074
分别为消电离层组合伪距和相位观测值，
Figure GDA0002273591320000075
和
Figure GDA0002273591320000076
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 GDA0002273591320000077
相似地，卫星端消电离层组合伪距和相位观测值硬件延迟
Figure GDA0002273591320000078
和
Figure GDA0002273591320000079
分别为：
Figure GDA00022735913200000710
式中，
Figure GDA00022735913200000711
为消电离层组合观测值波长，
Figure GDA00022735913200000712
为相应的整周模糊度参数，其值为：
Figure GDA00022735913200000713
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 GDA0002273591320000081
式中，S表示GNSS系统。对于GPS、Galileo、QZSS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PVT模型中，导航卫星钟差一致且其在估计时会吸收卫星端伪距硬件延迟
Figure GDA0002273591320000082
而接收机端的伪距硬件延迟会被接收机钟差所吸收
Figure GDA0002273591320000083
此时观测方程为：
Figure GDA0002273591320000084
式中，
Figure GDA0002273591320000085
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 GDA0002273591320000086
如果以GPS系统对应的接收机钟差
Figure GDA0002273591320000087
为基准，则其他系统观测方程可以改写为：
Figure GDA0002273591320000088
式中，
Figure GDA0002273591320000089
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。低轨增强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参数即可。
GNSS观测方程本身是一个非线性方程，现有的参数估计方法一般适用于线性系统，因此需要将其进行泰勒展开。将观测方程在测站近似坐标处按照泰勒公式进行展开，舍弃其二阶项，从而得到了关于位置和时间的线性表达式，如下：
Figure GDA0002273591320000091
式中，
Figure GDA0002273591320000092
为根据站星初始坐标计算的站星距离，l、m、n为线性化系数，分别为
Figure GDA0002273591320000093
Figure GDA0002273591320000094
而xs、ys和zs为卫星坐标，xa、ya和za为测站初始坐标，Δxa、Δya和Δza分别为其改正值。
式(9)中仅完成授时和定位功能，而测速观测方程为：
Figure GDA0002273591320000095
Figure GDA0002273591320000096
式中，
Figure GDA0002273591320000097
表示测站与卫星之间相位变化速率，单位为周/s，Δt表示采样间隔，而
Figure GDA0002273591320000098
和
Figure GDA0002273591320000099
为卫星速率，
Figure GDA00022735913200000910
和
Figure GDA00022735913200000911
为测站速率，
Figure GDA00022735913200000912
表示接收机钟速，
Figure GDA00022735913200000913
表示对流层的变化率。
二、构建均方根滤波算法定位参数状态方程
在建立了两类的观测方程之后，利用均方根滤波算法对定位参数进行状态估计，由于添加了低轨增强卫星观测值，可以达到PPP快速收敛的效果，得到更高精度的参数信息。
下面给出均方根信息滤波的主要步骤，其状态方程为：
xk＝Φ(tk,tk-1)xk-1+Γ(tk,tk-1)uk-1
式中，xk-1具有先验值
Figure GDA0002273591320000101
和先验方差
Figure GDA0002273591320000102
为待估计的位置、速度或者钟差参数。将先验方差进行平方根(Cholesky分解)，构造虚拟观测方程：
Figure GDA0002273591320000103
式中，
Figure GDA0002273591320000104
而原式中：
Figure GDA0002273591320000105
E[αk-1]＝0,E[αk-1αk-1 T]＝Q，从而构建状态噪声虚拟观测方程：
Figure GDA0002273591320000106
滤波观测方程为：
yk-1＝Hk-1x+εk-1
式中，E[ε]＝0,E(εεT)＝I。
根据最小方差准则，可以构建均方根信息滤波算法观测更新性能函数：
Figure GDA0002273591320000107
将其写成矩阵形式：
Figure GDA0002273591320000108
对上式进行正交变化可以得到：
Figure GDA0002273591320000109
同样可以根据最小方差准则，构建均方根信息滤波算法状态更新性能函数：
Figure GDA00022735913200001010
写成矩阵形式：
Figure GDA00022735913200001011
式中
Figure GDA00022735913200001012
做正交变换可以得到：
Figure GDA0002273591320000111
利用中高轨信息源解算定位参数时，由于其卫星星座的限制，其解算精度与收敛时间常不能满足快速高精度定位的需求。采用中高低轨多频信息源融合定位，可以增强可视卫星的几何结构，达到快速收敛的效果，从而提高定位解算的精度。
图1示出本发明一个实施例所述的基于导航卫星和低轨增强卫星的定位方法。其中，高低轨星座多频信息源包括现有所有卫星导航系统中至少一种卫星导航系统和低轨增强卫星导航系统的多频信息源。如图1所示，本发明一个实施例所述的基于导航卫星和低轨增强卫星的定位方法包括如下步骤：
步骤S1，在当前历元，获取导航卫星和低轨增强卫星的观测数据并进行预处理。具体过程如下：通过接收机跟踪观测，获取多系统多频段观测值和低轨增强卫星观测值，并对数据进行预处理。
其中，导航卫星包括美国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。
步骤S2，获取导航卫星和低轨增强卫星的导航电文，根据所获取的低轨增强卫星的导航电文同时得到导航卫星和低轨增强卫星的精密轨道和钟差。具体过程为：获取导航卫星与低轨增强卫星的导航电文，利用导航电文提供的轨道根数与钟差系数内插出当前时刻的卫星位置与卫星钟差。其中，由于低轨增强卫星具有与导航卫星不同的特点，所以低轨增强卫星的导航电文与导航卫星的导航电文有不同之处，例如参数种类更多，进而低轨增强卫星的轨道和钟差的计算与导航卫星的轨道和种差的计算有不同之处，例如低轨增强卫星的轨道的计算与导航卫星的轨道的计算相比需要考虑的摄动因素更多。由于广播星历给出的导航卫星与低轨增强卫星轨道与卫星钟差的精度一般满足不了高精度的定位需求，优选地，为了获得高精度的实时轨道和实时钟差，可以通过网络实时收取状态空间表示法(State Space Representation，SSR)改正信息。
步骤S3，根据获取的导航电文改正定位过程所受到的误差。
误差模型可以改正的在步骤3中改正，不能改成的通过步骤4的定位参数观测值计算和步骤5的定位参数估计来改正。对于低轨增强卫星和导航卫星有些误差不同，需要根据不同的卫星导航系统对应改正误差。
在定位过程中，定位结果往往受到各项误差的影响，削弱各项误差是获得高精度定位结果的基础。这些误差按相关性可以分为与测站有关的误差、与卫星有关的误差和与卫星信号传播有关的误差。常用的削弱定位误差的方法有模型改正与参数估计。对于一些了解其物理特性的误差项，可以利用改正公式准确地消除其影响，如相对论效应、地球自转效应等；对于一些能用模型拟合的误差项，可以利用拟合模型得出的模型值消除其影响，如固体潮改正、对流层改正等；而对于另一些物理特性未知并且模型拟合不佳的误差项，则可以利用参数估计的方法消除其对定位的影响，如接收机钟差等。
步骤S4，经由以其中一种卫星导航系统为基准归一化得到统一线性观测方程并计算定位参数观测值。具体过程如下：根据获取的观测数据和导航电文，经由上述公式(9)至少计算接收机的位置，可选地计算接收机的钟差，可选地经由上述公式(10)计算接收机的速度。
步骤S5，根据计算得到的定位参数观测值和上一历元的定位参数估计值，经由状态方程进行本历元的定位参数估计，得到当前历元定位参数估计值后返回步骤S1。具体过程如下：根据计算得到的定位参数观测值和上一历元的定位参数估计值，经由上述公式(11)计算本历元的定位参数估计值，保存计算得到的定位参数估计值后返回步骤1。
步骤6，根据定位参数估计值生成当前历元的定位和测速结果并保存。
图2示出本发明一个实施例所述的基于导航卫星和低轨增强卫星的定位系统。其中，中高低轨星座多频信息源包括现有所有卫星导航系统中至少一种卫星导航系统和低轨增强卫星导航系统的多频信息源。
如图2所示，本发明一个实施例所述的基于导航卫星和低轨增强卫星的定位系统包括卫星观测数据接收和处理装置11、卫星导航电文接收和处理装置12、定位误差改正装置13、定位参数观测值计算装置14、定位参数估计值计算装置15以及定位结果保存装置16。
其中，卫星观测数据接收和处理装置11用于在每一历元获取导航卫星和低轨增强卫星的观测数据并对数据进行预处理。
卫星导航电文接收和处理装置12用于在每一历元获取导航卫星和低轨增强卫星的导航电文，根据所获取的低轨增强卫星的导航电文同时得到导航卫星和低轨增强卫星的精密轨道和钟差。优选地，卫星导航电文接收和处理装置12进一步包括导航卫星导航电文接收和处理单元以及低轨增强卫星导航电文接收和处理单元。
定位误差改正装置13用于根据获取的导航电文改正定位过程所受到的误差。优选地，定位误差改正装置13进一步包括导航卫星误差改正单元和低轨增强卫星误差改正单元。
定位参数观测值计算装置14用于经由以其中一种卫星导航系统为基准归一化得到统一线性观测方程来计算定位参数观测值。
定位参数估计值计算装置15用于根据计算得到的定位参数观测值和所保存上一历元的定位参数估计值，经由状态方程进行本历元的定位参数估计，得到当前历元的定位参数估计值。
定位结果保存装置16，根据定位参数估计值生成当前历元的定位和测速结果并保存。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于导航卫星和低轨增强卫星的定位方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤1，在当前历元，获取导航卫星和低轨增强卫星的观测数据并进行预处理；
步骤2，获取导航卫星和低轨增强卫星的导航电文，根据所获取的低轨增强卫星的导航电文同时得到导航卫星和低轨增强卫星的精密轨道和钟差；
步骤3，根据获取的导航电文改正定位过程所受到的误差；
步骤4，经由以其中一种卫星导航系统为基准归一化得到统一线性观测方程并计算定位参数观测值；
步骤5，根据计算得到的定位参数观测值和上一历元的定位参数估计值，经由状态方程得到当前历元定位参数估计值并返回步骤1；
步骤6，根据定位参数估计值生成当前历元的定位和测速结果并保存。
2.如权利要求1所述的基于导航卫星和低轨增强卫星的定位方法，其特征在于，如果以GPS系统对应的接收机钟差
Figure FDA0002442869640000011
为基准，则其他卫星导航系统的定位观测方程为：
Figure FDA0002442869640000012
式中，参数
Figure FDA0002442869640000013
为GNSS系统对应的测站天顶方向对流层延迟参数对应的映射函数，Ta为测站天顶方向对流层延迟参数，
Figure FDA0002442869640000014
是GPS系统对应的接收机钟差，
Figure FDA0002442869640000015
是GPS系统在接收机端伪距硬件延迟，
Figure FDA0002442869640000016
和
Figure FDA0002442869640000017
分别为消电离层组合伪距和相位观测值，
Figure FDA0002442869640000018
和
Figure FDA0002442869640000019
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，相似地，
Figure FDA00024428696400000110
和
Figure FDA00024428696400000111
分别为卫星端消电离层组合伪距和相位观测值硬件延迟；
Figure FDA00024428696400000112
为消电离层组合观测值波长，c为真空中光速、f1为频点1的载波频率、f2为频点2的载波频率，
Figure FDA00024428696400000113
为相应的整周模糊度参数，式中，
Figure FDA0002442869640000021
为两个系统在接收机端伪距硬件延迟之差，也即码偏差；
Figure FDA0002442869640000022
为根据站星初始坐标计算的站星距离，l、m、n为线性化系数，分别为
Figure FDA0002442869640000023
Figure FDA0002442869640000024
而xs、ys和zs为卫星坐标，xa、ya和za为测站初始坐标，Δxa、Δya和Δza分别为其改正值。
3.如权利要求2所述的基于导航卫星和低轨增强卫星的定位方法，其特征在于，测速观测方程为：
Figure FDA0002442869640000025
其中，测站与卫星之间相位变化速率
Figure FDA0002442869640000026
的计算公式如下：
Figure FDA0002442869640000027
式中，
Figure FDA0002442869640000028
表示测站与卫星之间相位变化速率，单位为周/s，Δt表示采样间隔，而
Figure FDA0002442869640000029
和
Figure FDA00024428696400000210
为卫星速率，
Figure FDA00024428696400000211
和
Figure FDA00024428696400000212
为测站速率，
Figure FDA00024428696400000213
表示接收机钟速，
Figure FDA00024428696400000214
表示对流层的变化率。
4.如权利要求2所述的基于导航卫星和低轨增强卫星的定位方法，其特征在于，所述导航卫星包括美国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。
5.一种基于导航卫星和低轨增强卫星的定位系统，其特征在于，该定位系统包括：
卫星观测数据接收和处理装置，用于在每一历元获取导航卫星和低轨增强卫星的观测数据并对数据进行预处理；
卫星导航电文接收和处理装置，用于在每一历元获取导航卫星和低轨增强卫星的导航电文，根据所获取的低轨增强卫星的导航电文同时得到导航卫星和低轨增强卫星的精密轨道和钟差；
定位误差改正装置，用于根据获取的导航电文改正定位过程所受到的误差；
定位参数观测值计算装置，用于经由以其中一种卫星导航系统为基准归一化得到统一线性观测方程来计算定位参数观测值；
定位参数估计值计算装置，用于根据计算得到的定位参数观测值和所保存上一历元的定位参数估计值，经由状态方程计算当前历元的定位参数估计值；
定位结果保存装置，根据定位参数估计值生成当前历元的定位和测速结果并保存。
6.如权利要求5所述的基于导航卫星和低轨增强卫星的定位系统，其特征在于，卫星导航电文接收和处理装置进一步包括导航卫星导航电文接收和处理单元以及低轨增强卫星导航电文接收和处理单元。
7.如权利要求5所述的基于导航卫星和低轨增强卫星的定位系统，其特征在于，定位误差改正装置进一步包括导航卫星误差改正单元和低轨增强卫星误差改正单元。
8.如权利要求5所述的基于导航卫星和低轨增强卫星的定位系统，其特征在于，如果以GPS系统对应的接收机钟差
Figure FDA0002442869640000031
为基准，则其他卫星导航系统的定位观测方程为：
Figure FDA0002442869640000032
式中，参数
Figure FDA0002442869640000033
为GNSS系统对应的测站天顶方向对流层延迟参数对应的映射函数，Ta为测站天顶方向对流层延迟参数，
Figure FDA0002442869640000034
是GPS系统对应的接收机钟差，
Figure FDA0002442869640000035
是GPS系统在接收机端伪距硬件延迟，
Figure FDA0002442869640000036
和
Figure FDA0002442869640000037
分别为消电离层组合伪距和相位观测值，
Figure FDA0002442869640000038
和
Figure FDA0002442869640000039
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，相似地，
Figure FDA0002442869640000041
和
Figure FDA0002442869640000042
分别为卫星端消电离层组合伪距和相位观测值硬件延迟；
Figure FDA0002442869640000043
为消电离层组合观测值波长，c为真空中光速、f1为频点1的载波频率、f2为频点2的载波频率，
Figure FDA0002442869640000044
为相应的整周模糊度参数，式中，
Figure FDA0002442869640000045
为两个系统在接收机端伪距硬件延迟之差，也即码偏差；
Figure FDA0002442869640000046
为根据站星初始坐标计算的站星距离，l、m、n为线性化系数，分别为
Figure FDA0002442869640000047
Figure FDA0002442869640000048
而xs、ys和zs为卫星坐标，xa、ya和za为测站初始坐标，Δxa、Δya和Δza分别为其改正值。
9.如权利要求8所述的基于导航卫星和低轨增强卫星的定位系统，其特征在于，测速观测方程为：
Figure FDA0002442869640000049
其中，测站与卫星之间相位变化速率
Figure FDA00024428696400000410
的计算公式如下：
Figure FDA00024428696400000411
式中，
Figure FDA00024428696400000412
表示测站与卫星之间相位变化速率，单位为周/s，Δt表示采样间隔，而
Figure FDA00024428696400000413
和
Figure FDA00024428696400000414
为卫星速率，
Figure FDA00024428696400000415
和
Figure FDA00024428696400000416
为测站速率，
Figure FDA00024428696400000417
表示接收机钟速，
Figure FDA00024428696400000418
表示对流层的变化率。
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AU (1) AU2018426890B2 (zh)
CA (1) CA3102481C (zh)
RU (1) RU2749667C1 (zh)
WO (1) WO2019233045A1 (zh)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN109752747B (zh) * 2019-01-16 2023-01-17 上海华测导航技术股份有限公司 差分数据确定方法、装置、服务器及存储介质
CN109856656B (zh) * 2019-02-14 2022-10-28 上海华测导航技术股份有限公司 一种导航定位方法、装置、电子设备及存储介质
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
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
CN111045042B (zh) * 2019-12-20 2022-03-04 西安空间无线电技术研究所 一种基于“云-端”架构的ppp-rtk增强方法与系统
CN111045066A (zh) * 2019-12-30 2020-04-21 威海欧瑞亚信息科技有限公司 一种基于参数等价约化原理确定gnss位置变化的方法
CN113805204B (zh) * 2020-06-16 2023-07-25 千寻位置网络有限公司 接收机dcb的更新方法及其装置
CN111947667B (zh) * 2020-06-24 2022-08-12 火眼位置数智科技服务有限公司 一种基于运动学和动力学组合的低轨卫星实时高精度定轨方法
US11742933B1 (en) * 2020-07-31 2023-08-29 Amazon Technologies, Inc. Antenna control using real-time sensor fusion
CN112327341B (zh) * 2020-10-21 2023-07-14 北京航空航天大学 一种通过网络辅助gnss终端实现亚米级定位的方法
CN112462396B (zh) * 2020-11-20 2023-06-16 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 一种高采样率导航卫星钟差的实时并行确定方法
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
CN113504557B (zh) * 2021-06-22 2023-05-23 北京建筑大学 面向实时应用的gps频间钟差新预报方法
CN113447971A (zh) * 2021-06-28 2021-09-28 中国科学院国家授时中心 一种leo与gnss融合精密单点定位方法及系统
CN115542354A (zh) * 2021-06-30 2022-12-30 博通集成电路（上海）股份有限公司 计算接收机位置-速度-时间结果的装置和方法
CN113641949B (zh) * 2021-08-05 2023-03-28 中国西安卫星测控中心 一种地球同步转移段轨道根数高精度拟合方法
CN113687402B (zh) * 2021-09-07 2024-03-19 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种顾及卫星轨道误差的低轨导航增强实时定位方法
CN113884704B (zh) * 2021-09-23 2023-07-14 中国人民解放军63620部队 运载火箭多源多类测量数据速度基准高精度对齐方法
CN114594507B (zh) * 2022-05-11 2022-07-29 长安大学 一种融合K-means和KNN的GNSS数据质量综合评估方法
CN115276769A (zh) * 2022-07-22 2022-11-01 福建鼎旸信息科技股份有限公司 一种卫星数据精准播发与服务覆盖方法及系统
CN115407367B (zh) * 2022-08-17 2023-04-07 南京信息工程大学 一种混合星座卫星导航定位精度衰减因子估计方法
CN115657085B (zh) * 2022-09-21 2024-04-16 北京跟踪与通信技术研究所 多通道抗干扰装置及信号处理方法
CN116299618B (zh) * 2023-03-24 2024-03-19 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院 基于ppp解算参数的载波相位卫星共视时间传递方法
CN116973948B (zh) * 2023-07-31 2024-02-23 中国科学院空天信息创新研究院 一种混合类型卫星导航接收机偏差精准处理方法和系统
CN117148394B (zh) * 2023-11-01 2024-01-02 北京凯芯微科技有限公司 一种卫星筛选方法
CN117492054B (zh) * 2023-11-15 2024-04-09 武汉理工大学 区域地面站支持下低轨卫星增强的全球精密单点定位方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106443739A (zh) * 2016-09-09 2017-02-22 清华大学 辅助增强导航方法及设备
CN106646564A (zh) * 2016-10-31 2017-05-10 电子科技大学 一种基于低轨卫星增强导航方法
CN107153209A (zh) * 2017-07-06 2017-09-12 武汉大学 一种短弧段低轨导航卫星实时精密定轨方法
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

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU733187B2 (en) * 1995-10-24 2001-05-10 Inmarsat Global Limited Satellite radiodetermination
WO1998043372A1 (en) * 1997-03-21 1998-10-01 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University A system using leo satellites for centimeter-level navigation
US6725158B1 (en) * 1999-07-12 2004-04-20 Skybitz, Inc. System and method for fast acquisition reporting using communication satellite range measurement
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
US6560536B1 (en) * 1999-07-12 2003-05-06 Eagle-Eye, Inc. System and method for rapid telepositioning
JP2007524089A (ja) * 2004-01-15 2007-08-23 ザ・ボーイング・カンパニー 高度なナビゲーション性能のための方法およびシステム
KR100685780B1 (ko) * 2004-11-04 2007-02-22 한국전자통신연구원 이온층 오차 보정 방법과 그를 이용한 정밀 궤도 결정시스템 및 그 방법
US7583225B2 (en) * 2006-05-18 2009-09-01 The Boeing Company Low earth orbit satellite data uplink
RU2428714C2 (ru) * 2006-05-18 2011-09-10 Дзе Боинг Компани Универсальная высокоэффективная навигационная система
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
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
EP2815253B1 (en) * 2012-02-17 2018-11-21 Topcon Positioning Systems, Inc. Improving the positioning quality of global navigation satellite system receivers
EP3014298A1 (en) 2013-06-27 2016-05-04 Trimble Navigation Limited Refining a position estimate of a low earth orbiting satellite
US11073622B2 (en) * 2014-02-26 2021-07-27 Pnt Holdings, Inc. 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
CN105158780B (zh) * 2015-07-24 2017-11-07 北京跟踪与通信技术研究所 一种基于多种导航卫星可互换的导航定位方法
CN106569241B (zh) * 2016-09-27 2019-04-23 北京航空航天大学 一种基于gnss的单频高精度定位方法
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
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
CN109001763B (zh) * 2018-06-04 2020-06-30 北京未来导航科技有限公司 一种基于低轨星座的导航增强方法及系统
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 (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106443739A (zh) * 2016-09-09 2017-02-22 清华大学 辅助增强导航方法及设备
CN106646564A (zh) * 2016-10-31 2017-05-10 电子科技大学 一种基于低轨卫星增强导航方法
CN107153209A (zh) * 2017-07-06 2017-09-12 武汉大学 一种短弧段低轨导航卫星实时精密定轨方法
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

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Integrating GPS and LEO to Accelerate Convergence Time of Precise Point Positioning";Mingxing Ke et al.;《2015 International Conference on Wireless Communications & Signal Processing（WCSP）》;20151203;第1-5页 *
"PPP augmentation and Real-Time Precise Orbit Determination for LEO Satellites";Yi Zhao et al.;《Proceedings of the 36th Chinese Control Conference》;20170728;第5937-5941页 *

Also Published As

Publication number Publication date
AU2018426890A1 (en) 2020-12-24
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JP2021526217A (ja) 2021-09-30

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