CN110542910A - 卫星定位中的硬件延时偏差的修正方法、装置和设备 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种卫星定位中的硬件延时偏差的修正方法、装置和设备。其中，所述方法包括：获取接收机在预设时间段内接收自多颗卫星的原始观测数据；基于原始观测方程，分别对原始观测数据中的两个信号进行无几何组合，得到频率相关项参数；当两个信号为相同频率时，基于零基准方法对频率相关项参数进行分离处理，以分别得到相同频率的卫星硬件延时偏差参数和接收机硬件延时偏差参数；对卫星硬件延时偏差参数进行广播时间群延参数修正，得到卫星硬件延时偏差修正参数，以及以接收机硬件延时偏差参数作为接收机硬件延时偏差修正参数。本申请实施例的技术方案中，通过修正卫星和接收机硬件延时偏差，能够提高传统的卫星定位算法的定位精度。

Description

卫星定位中的硬件延时偏差的修正方法、装置和设备
技术领域
本申请涉及卫星定位技术领域，尤其涉及一种卫星定位中的硬件延时偏差的修正方法、装置和设备。
背景技术
卫星定位是一种使用卫星和接收机进行准确定位的技术，其分为军用和民用两种，在民用领域主要通过单点定位或差分定位以及相应的算法实现定位。
在传统的定位算法中，对导航信号处理过程中主要修正了电离层、对流层、卫星钟差和接收机钟差等主要的参数，但却忽略掉了导航信号在卫星和接收机端的硬件延时偏差，其原因在于硬件延时偏差参数引起的误差相对其他参数较小等。然而，随着控制测量和工程放样等应用场景对定位精度的需求越来越高，仅采用传统的定位算法已经难以满足其定位精度需求，即忽略掉硬件延时偏差时的定位精度不够，因此，有必要在通过导航信号进行卫星定位时，对卫星和接收机端的硬件延时偏差参数进行修正。
发明内容
本申请提供一种卫星定位中的硬件延时偏差的修正方法、装置和设备，以通过修正卫星导航信号中卫星和接收机端的硬件延时偏差参数来提高定位精度。
本申请的上述目的是通过以下技术方案来实现的：
第一方面，本申请实施例提供一种卫星定位中的硬件延时偏差的修正方法，所述方法包括：
获取接收机在预设时间段内接收自多颗卫星的原始观测数据；
基于原始观测方程，分别对所述原始观测数据中的两个信号进行无几何组合，以消除频率无关项参数，得到频率相关项参数；
当两个信号为相同频率时，基于零基准方法对所述频率相关项参数进行分离处理，以分别得到相同频率的卫星硬件延时偏差参数和接收机硬件延时偏差参数；
对所述卫星硬件延时偏差参数进行广播时间群延参数修正，得到卫星硬件延时偏差修正参数，以及以所述接收机硬件延时偏差参数作为接收机硬件延时偏差修正参数。
可选的，所述基于零基准方法对所述频率相关项参数进行分离处理，以分别得到相同频率的卫星硬件延时偏差参数和接收机硬件延时偏差参数，包括：
选择同一系统的卫星构造零基准；
对构造的所述零基准进行平差，以得到每颗卫星的卫星硬件延时偏差参数和所有卫星硬件延时偏差参数的方差；
从所述频率相关项参数中将卫星硬件延时偏差参数分离，得到接收机硬件延时偏差参数。
可选的，所述对所述卫星硬件延时偏差参数进行广播时间群延参数修正，得到卫星硬件延时偏差修正参数，以及以所述接收机硬件延时偏差参数作为接收机硬件延时偏差修正参数之前，还包括：
重复执行预设操作直至没有卫星被剔除，以得到更精确的卫星硬件延时偏差参数和接收机硬件延时偏差参数；
其中，所述预设操作包括：
基于计算出的卫星硬件延时偏差参数和预设的基准参数，对每颗卫星依次进行预设的稳定性判断，以剔除不稳定的卫星；
利用剩余的卫星重新构造零基准并进行平差，计算得到新的卫星硬件延时偏差参数和接收机硬件延时偏差参数。
可选的，所述预设的稳定性判断的过程包括：
在每次平差后，针对每颗卫星，取在本次平差得出的卫星硬件延时偏差参数与上一次平差得出的卫星硬件延时偏差参数作差，对差值取绝对值再除以上一次平差得出的方差，作为该卫星的稳定性系数；其中，若本次平差为第一次平差，则取该颗卫星前一天的卫星硬件延时偏差参数作为所述上一次平差得出的硬件延时偏差参数；
判断所述稳定性系数是否大于预设的稳定性系数阈值，当所述稳定性系数大于所述稳定性系数阈值时，剔除对应的卫星。
可选的，每次执行所述预设操作时至多剔除一颗卫星。
可选的，所述对所述卫星硬件延时偏差参数进行广播时间群延参数修正，得到卫星硬件延时偏差修正参数，以及以所述接收机硬件延时偏差参数作为接收机硬件延时偏差修正参数之前，还包括：
当两个信号为不同频率时，将所述原始观测数据针对各观测站依次进行电离层建模，得到电离层延时参数；
从所述频率相关项参数中消除所述电离层延时参数得到卫星和接收机硬件延时偏差之和，并基于零基准原理对所述卫星和接收机硬件延时偏差之和进行分离处理，以分别得到不同频率的卫星硬件延时偏差参数和接收机硬件延时偏差参数。
可选的，所述对所述卫星硬件延时偏差参数进行广播时间群延参数修正，得到卫星硬件延时偏差修正参数，以及以所述接收机硬件延时偏差参数作为接收机硬件延时偏差修正参数之后，还包括：
将所述卫星硬件延时偏差修正参数和所述接收机硬件延时偏差修正参数代入原始定位方程，得到精确定位方程。
第二方面，本申请实施例还提供一种卫星定位中的硬件延时偏差的修正装置，所述装置包括：
数据获取模块，用于获取接收机在预设时间段内接收自多颗卫星的原始观测数据；
无几何组合模块，用于基于原始观测方程，分别对所述原始观测数据中的两个信号进行无几何组合，以消除频率无关项参数，得到频率相关项参数；
第一处理模块，用于当两个信号为相同频率时，基于零基准方法对所述频率相关项参数进行分离处理，以分别得到相同频率的卫星硬件延时偏差参数和接收机硬件延时偏差参数；
修正模块，用于对所述卫星硬件延时偏差参数进行广播时间群延参数修正，得到卫星硬件延时偏差修正参数，以及以所述接收机硬件延时偏差参数作为接收机硬件延时偏差修正参数。
可选的，所述装置还包括：
建模模块，用于当两个信号为不同频率时，将所述原始观测数据针对各观测站依次进行电离层建模，得到电离层延时参数；
第二处理模块，用于从所述频率相关项参数中消除所述电离层延时参数得到卫星和接收机硬件延时偏差之和，并基于零基准原理对所述卫星和接收机硬件延时偏差之和进行分离处理，以分别得到不同频率的卫星硬件延时偏差参数和接收机硬件延时偏差参数。
第三方面，本申请实施例还提供一种卫星定位中的硬件延时偏差的修正设备，所述设备包括：
存储器和与所述存储器相连接的处理器；
所述存储器用于存储程序，所述程序至少用于执行上述的卫星定位中的硬件延时偏差的修正方法；
所述处理器用于调用并执行所述存储器存储的所述程序。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本申请实施例的技术方案中，首先将接收机与卫星之间的原始观测数据进行无几何组合从而得到频率相关项参数，并基于零基准原理将频率相关项参数分离处理，得到卫星和接收机各自的硬件延时偏差参数，从而能够对得到的硬件延时偏差参数进行修正，因此，进一步的，能够提高传统的卫星定位算法的定位精度。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1为本申请实施例提供的一种卫星定位中的硬件延时偏差的修正方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的另一种卫星定位中的硬件延时偏差的修正方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的一种卫星定位中的硬件延时偏差的修正装置的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种卫星定位中的硬件延时偏差的修正设备的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在对本申请的技术方案进行详细说明之前，首先对卫星定位导航系统的原理以及当前的定位方式的缺点进行简要说明。
当前的卫星定位导航系统主要包括美国GPS(Global Positioning System)、中国BDS(BeiDou Navigation Satellite System，北斗卫星导航系统)、俄罗斯GLONASS(GlobalNavigation Satellite System)和欧盟GALILEO(Galileo satellite navigationsystem，伽利略卫星导航系统)。
每种卫星定位导航系统均由三部分构成：地面控制部分(由主控站、地面天线、监测站和通讯辅助系统组成)、空间部分(由多颗卫星组成，不同系统的卫星数量不同)、用户装置部分(主要由接收机和卫星天线组成)。其中，地面控制部分主要用于首先获取所有卫星的观测数据，并在进行处理后生成各种参数(称为星历)再发送至相应的卫星，卫星则根据星历不断发送电码(导航电文)供用户的接收机接收，用户的接收机接收到卫星发送的导航信号后，其内部的微处理器即可解调出卫星的各种参数，从而利用内置的定位算法实现定位。
按照定位方式，卫星定位分为单点定位和相对定位(差分定位)。单点定位就是根据一台接收机的观测数据来确定接收机位置的方式。相对定位(差分定位)是根据两台以上接收机的观测数据来确定观测点之间的相对位置的方法。
由于卫星的观测量中包含了卫星和接收机的钟差、大气(电离层、对流层)传播延迟、多路径效应等误差，因此在进行定位计算时，对这些误差进行修正就可以提高最终的定位精度，传统的定位算法中已经能够实现对这些误差的修正。此外，除了上述误差外，卫星和接收机在接收各种信号时也会由于其本身的硬件原因产生延时，称为硬件延时偏差(或硬件延迟偏差)，不过此类硬件延时偏差造成的定位精度影响相对于上述的大气传播延迟等误差较小，因此传统的定位算法中并未对此类硬件延时偏差进行修正。虽然传统定位算法在一般情况下的定位精度已经足够，但是在一些特定的应用场景，例如控制测量和工程放样中，对定位精度的需求更高，因此，对此类硬件延时偏差进行修正以提高定位精度是有必要的。基于此，本申请首先提供一种卫星定位中的硬件延时偏差的修正方法。
实施例一
请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种卫星定位中的硬件延时偏差的修正方法的流程示意图。如图1所示，该方法包括以下步骤：
S101：获取接收机在预设时间段内接收自多颗卫星的原始观测数据；其中所述原始观测数据包括伪距观测量和载波相位观测量；
具体的，实际上卫星和接收机硬件延时偏差并非恒定不变，而是随使用时间缓慢增加，因此通过本实施例提供的方法得出的硬件延时偏差参数不能长时间持续使用，必须每隔一段时间重新计算，其中，间隔的时间可以根据实际需要进行选择，以美国GPS为例，其地面控制部分是每1天向卫星发送一次星历，也就是说，其是将1天内的各种卫星参数认为是稳定的，那么若本步骤中获取的是GPS的卫星观测数据，就可以将所述的预设时间段设定为1天，也即认为这1天内卫星和接收机硬件延时偏差是常数。
需要注意的是，以上所述的多颗卫星指的是属于同一个卫星定位导航系统中的多颗卫星，而不同系统的多颗卫星的观测数据之间不能用于综合计算。
此外，由于卫星的观测量中包含了卫星和接收机的钟差、大气(电离层、对流层)传播延迟、多路径效应等误差，因此通过算法得出的卫星与接收机之间的距离并非真实距离，故而称为伪距，伪距观测量仅能用于单点定位。而载波相位是指在同一接收时刻基准站接收的卫星信号的相位相对于接收机产生的载波信号相位的测量值，其除了可以用于单点定位，还能用于差分定位。也就是说，本实施例中的硬件延时偏差的修正方法即可以应用于单点定位，又可以应用于差分定位。
S102：基于原始观测方程，分别对所述原始观测数据中的两个信号进行无几何组合，以消除频率无关项参数，得到频率相关项参数；
具体的，频率相关项参数通常指的是传统定位算法中的大气延迟、硬件延迟偏差和多路径效应，但由于本实施例的方法是对同一接收机接收不同信号时的硬件延时偏差进行修正，此时多路径效应参数项较其他参数项在无几何组合之后远小，因此可将其忽略不计，也就是说，本实施例中的频率相关项参数仅包括大气延迟和硬件延迟偏差，扣除多路径效应参数项后的其他参数则是频率无关项参数，也被称为几何项。无几何组合指的是针对原始观测方程(即传统定位算法方程)在不同频率下进行做差，即可把几何项消除，(并忽略多路径项后)仅剩余频率相关项。
S103：当两个信号为相同频率时，基于零基准方法对所述频率相关项参数进行分离处理，以分别得到相同频率的卫星硬件延时偏差参数和接收机硬件延时偏差参数；
首先需要说明的是，接收机根据载波频率可以分为单频接收机和双频接收机，以GPS定位为例，单频接收机仅能接收L1(GPS中的一种信号类型)载波信号，即仅能接收单频信号，从而测定载波相位观测值进行定位；而双频接收机可以同时接收L1，L2载波信号，即能够接收双频信号，从而利用双频对电离层延迟的不同，可以消除电离层对电磁波信号的延迟的影响后再进行定位，因此双频接收机相对于单频接收机的定位精度更高。
在本实施例中，如果接收到的观测数据是单频信号，即两个信号的频率相同，那么在进行无几何组合时，包含电离层参数的项作差后为零，因此剩余的频率相关项实际仅包含卫星和接收机硬件延时偏差的和，之后再将二者分离，即可分别得到卫星硬件延时偏差和接收机硬件延时偏差。
而如果接收到的观测数据是双频信号，即两个信号的频率不同，则需要从频率相关项中消除电离层的影响从而得到卫星和接收机硬件延时偏差之和，其中，消除电离层影响并分别得到卫星硬件延时偏差和接收机硬件延时偏差的方法可以为：将所述原始观测数据针对各观测站依次进行电离层建模，得到电离层延时参数；从频率相关项参数中消除电离层延时参数得到卫星和接收机的硬件延时偏差之和，并基于零基准原理对卫星和接收机硬件延时偏差之和进行分离处理，以分别得到不同频率的卫星硬件延时偏差参数和接收机硬件延时偏差参数。
具体的，在对频率相关项进行分离处理以得到卫星和接收机硬件延时偏差参数时采用的是零基准原理，“零基准”表示所有卫星硬件延时偏差之和为零。此处即相当于构造一个等式，平差之后的展开式秩亏数为1，故基于平差思想，视所有卫星稳定状态下的卫星硬件延时偏差之和为零，以此构造等式解决秩亏以求得最终的卫星和接收机硬件延时偏差。
进一步的，采用零基准原理得出卫星和接收机硬件延时偏差的具体方法可以包括：选择同一系统的卫星构造零基准；对构造的零基准进行平差，以得到每颗卫星的卫星硬件延时偏差参数和所有卫星硬件延时偏差参数的方差；从频率相关项参数中将卫星硬件延时偏差参数分离，得到接收机硬件延时偏差参数。
也就是说，通过平差计算，即可得到每颗卫星硬件延时偏差估计值，再以去除卫星硬件延时偏差估计值的剩余参数项作为接收机硬件延时偏差。
S104：对所述卫星硬件延时偏差参数进行广播时间群延参数修正，得到卫星硬件延时偏差修正参数，以及以所述接收机硬件延时偏差参数作为接收机硬件延时偏差修正参数。
具体的，该步骤即对卫星硬件延时偏差和接收机硬件延时偏差分别进行修正，其中，对接收机进行修正时，直接以计算出的接收机硬件延时偏差作为接收机硬件延时偏差修正项，从而可以代入原始观测方程进行精确定位，而对卫星进行修正时，还要对计算出的卫星硬件延时偏差作广播时间群延参数(Timing Group delaying，TGD)修正，以TGD修正后的项作为卫星硬件延时偏差修正项。其中，TGD修正的过程即将差值乘以TGD转换系数，不同的卫星系统(GPS/BDS/GLONASS/GALILEO)的转换系数不同，转换系数的具体值可以通过查阅该系统的接口控制文件(Interface Control Document，ICD)得知，该IDC文件由相应的系统定期发布，可至其官网下载查看。
为了对本申请的技术方案进行更好地说明，下文将以单点定位为例，以公式的形式对修正后的具体定位方法进行说明。
传统的(即修正前的)伪距观测方程可表述为：
Pk1,x＝ρ+c(Δtr-Δts)+αk1I+T+c(bk1,x+bk1,x)+εk1
Pk2,x＝ρ+c(Δtr-Δts)+αk2I+T+c(bk2,x+bk2,x)+εk2
式中，Pk1,x为k1频率x类型(指的信号类型，如GPS的L1、L2、L5等。具体的信号类型可参考RINEX3.0。)的原始观测值，Pk2,x为k2频率x类型的原始观测值，ρ为卫星与接收机之间的几何距离，Δtr和Δts分别为接收机钟差和卫星钟差，c为光在真空中的传播速度(c＝299792458m/s)，αk1＝40.28/f2 k1，αk2＝40.28/f2 k2，I和T分别为站星视线方向上的电离层时间延迟和对流层时间延迟，bk1,x和bk1,x分别为k1频率x类型时接收机和卫星硬件延时偏差，εk1和εk2为不同频率信号产生的多路径效应、观测噪声以及其他非模型化误差之和。
此外，应用本申请上述实施例的技术方案后求得的卫星硬件延时偏差修正项和接收机硬件延时偏差修正项可表述为：
TGD＝gkDCBs＝gk(bk1,x-bk2,x)
DCBr＝bk1,x-bk2,x
式中，DCBs和DCBr为不同频率的硬件延时偏差作差后得出的卫星和接收机修正项，gk为TGD和DCBs之间的转换系数，其他项表示的含义与原始观测方程相同。
之后将得出的硬件延时偏差修正项等效代入上述原始观测方程(并忽略多路径效应、观测噪声以及其他非模型化误差之和ε，其中忽略原因见上文说明)即可得到修正后的精确定位方程：
Pk1,x＝ρ+c(Δtr-Δts)+αk1I+T+cf(TGD,bk1,x)+cf(DCBr,k1,bk1,x)
Pk2,x＝ρ+c(Δtr-Δts)+αk2I+T+cf(TGD,bk2,x)+cf(DCBr,k2,bk2,x)
式中，f(TGD,bk1,x)表示对k1频率x类型观测量的卫星硬件延时偏差修正参数，f(DCBr,k1,bk1,x)表示对k1频率x类型观测量的接收机硬件延时偏差修正参数，f(TGD,bk2,x)和f(DCBr,k2,bk2,x)同理，此外，其他项表示的含义与原始观测方程相同。
得到的上述精确定位方程即可用于单点单频定位(选择其中一个方程即可)。
而根据上文的说明可知，若要用于单点双频定位，则需要消除电离层的影响，即利用上述两个单频精确定位方程组合得出双频精确定位方程：
αk1,k2*LC(k1,k2)＝ρ+c(Δtr-Δts)+T+c(TGD+DCBr)
式中，αk1,k2为k1,k2两种频率的双频消电离层组合系数，LC(k1,k2)为组合后的观测项参数，其他项的含义与上述各公式中的同名项相同。
组合后的定位方程消除了电离层延迟I，用于单点双频定位。
需要注意的是，以上公式的内容是基于单点定位所使用的伪距观测量进行说明的，但是本实施例提供的方法同样可以用于对差分定位(以及精密单点定位)所使用的载波相位观测量进行修正，其区别在于，对于伪距观测量，卫星和接收机产生的硬件延时偏差属于测码硬件延时偏差，而对于载波相位观测量，卫星和接收机产生的硬件延时偏差属于相位硬件延时偏差，也就是说，对于伪距观测量和载波相位观测量来说，产生硬件延时偏差的原因不同，但可以采用相同的方法进行修正。
基于上述说明，本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本申请实施例的技术方案中，首先将接收机与卫星之间的原始观测数据进行无几何组合从而得到频率相关项参数，并基于零基准原理将频率相关项参数分离处理，得到卫星和接收机各自的硬件延时偏差参数，从而能够对得到的硬件延时偏差参数进行修正，因此，进一步的，能够提高卫星定位算法的定位精度。
此外，实际上卫星在运行过程中不会一直处于平稳状态，而是会偶尔出现不稳定的情况，在这种情况下计算得出的硬件延时偏差会出现误差。基于此，本申请在上述实施例一的基础上还提供一种优化后的硬件延时偏差的修正方法。
实施例二
请参阅图2，图2为本申请实施例提供的另一种卫星定位中的硬件延时偏差的修正方法的流程示意图。如图2所示，该方法包括以下步骤：
S201：获取接收机在预设时间段内接收自多颗卫星的原始观测数据；
S202：基于原始观测方程，分别对所述原始观测数据中的两个信号进行无几何组合，以消除频率无关项参数，得到频率相关项参数；
S203：当两个信号为相同频率时，基于零基准方法对所述频率相关项参数进行分离处理，以分别得到相同频率的卫星硬件延时偏差参数和接收机硬件延时偏差参数；
具体的，本实施例的上述步骤S201～S203与实施例一中的步骤S101～S103相同，因此其具体实现方式不再赘述。
S204：重复执行预设操作直至没有卫星被剔除，以得到更精确的卫星的硬件延时偏差参数和接收机的硬件延时偏差参数；其中，所述预设操作包括：基于计算出的卫星的硬件延时偏差参数和预设的基准参数，对每颗卫星依次进行预设的稳定性判断，以剔除不稳定的卫星；利用剩余的卫星重新构造零基准并进行平差，计算得到新的卫星的硬件延时偏差参数和接收机的硬件延时偏差参数；
也就是说，虽然上述步骤基于零基准原理得到了卫星硬件延时偏差和接收机硬件延时偏差，但是由于卫星在运行过程中可能出现不稳定的情况，因此，计算得出的硬件延时偏差会存在误差，所以需要对所有参与计算的卫星进行稳定性判断，从而剔除不稳定的卫星，并利用剩余的卫星重新构造零基准，并再次平差计算新的硬件延时偏差。如果剔除了卫星，则再次进行稳定性判断直至没有卫星被剔除，最后利用最终剩余的卫星重新构建零基准从而计算得到精确度较高的硬件延时偏差。因为该步骤是多次判断稳定性并构建零基准，因此可以将该步骤简称为“拟稳”零基准。
具体的，所述预设的稳定性判断的过程可以是：在每次平差后，针对每颗卫星，取在本次平差得出的卫星硬件延时偏差参数与上一次平差得出的卫星硬件延时偏差参数作差，对差值取绝对值再除以上一次平差得出的方差，作为该卫星的稳定性系数；其中，若本次平差为第一次平差，则取该颗卫星前一天的卫星硬件延时偏差参数作为所述上一次平差得出的硬件延时偏差参数；判断所述稳定性系数是否大于预设的稳定性系数阈值，当所述稳定性系数大于所述稳定性系数阈值时，剔除对应的卫星。
需要注意的是，如果前一天没有进行平差计算，则需要取卫星星历中预存的卫星硬件延时偏差参数以及计算出的方差，作为判断稳定性的基准参数。
上述计算稳定性系数的过程可用公式表述为：
式中，为上一次平差得到的卫星硬件延时偏差参数，为上一次平差得到的所有卫星硬件延时偏差参数的方差，为本次平差得到的卫星硬件延时偏差参数，其中，可以视为来自正态分布的一个样本。
在得到稳定性系数γ后，即可通过比较其与设定的稳定性系数阈值γ0的大小，来判断该颗卫星是否稳定。判断标准为：γ≤γ0时，视为稳定；γ＞γ0时，视为不稳定。
需要注意的是，根据当前空间部分中的卫星数量，接收机同一时间通常只能接收到不超过10颗卫星(指的是同一系统中的卫星)的导航信号，为了保证有足够的卫星进行定位(例如利用伪距观测量进行定位时需要至少4颗卫星)，因此稳定性系数阈值γ0不能设置的过小，因为一旦稳定性系数阈值γ0设置的过小，那么就可能将原本处于稳定运行状态的卫星视为不稳定从而导致该卫星被剔除。进一步的，通常可以设置为每次稳定性判断至多剔除一颗卫星。
S205：对所述卫星硬件延时偏差参数进行广播时间群延参数修正，得到卫星硬件延时偏差修正参数，以及以所述接收机硬件延时偏差参数作为接收机硬件延时偏差修正参数。
具体的，和实施例一中的步骤S104一样，本实施例的步骤S205也是对计算出的硬件延时偏差进行修正，不过由于本实施例进行了“拟稳”零基准，因此得出的硬件延时偏差更精确，进而得出的修正参数也更精确，最终进行定位时的定位精度也更高。
为了对本申请的技术方案进行更全面的介绍，对应于本申请上述实施例提供的卫星定位中的硬件延时偏差的修正方法，本申请实施例还提供一种卫星定位中的硬件延时偏差的修正装置。
请参阅图3，图3为本申请实施例提供的一种卫星定位中的硬件延时偏差的修正装置的结构示意图。如图3所示，该装置包括：
数据获取模块31，用于获取接收机在预设时间段内接收自多颗卫星的原始观测数据；
无几何组合模块32，用于基于原始观测方程，分别对所述原始观测数据中的两个信号进行无几何组合，以消除频率无关项参数，得到频率相关项参数；
第一处理模块33，用于当两个信号为相同频率时，基于零基准方法对所述频率相关项参数进行分离处理，以分别得到相同频率的卫星硬件延时偏差参数和接收机硬件延时偏差参数；
修正模块34，用于对所述卫星硬件延时偏差参数进行广播时间群延参数修正，得到卫星硬件延时偏差修正参数，以及以所述接收机硬件延时偏差参数作为接收机硬件延时偏差修正参数。
可选的，所述装置还包括：
建模模块，用于当两个信号为不同频率时，将所述原始观测数据针对各观测站依次进行电离层建模，得到电离层延时参数；
第二处理模块，用于从所述频率相关项参数中消除所述电离层延时参数得到卫星和接收机硬件延时偏差之和，并基于零基准原理对所述卫星和接收机硬件延时偏差之和进行分离处理，以分别得到不同频率的卫星硬件延时偏差参数和接收机硬件延时偏差参数。
具体的，上述每个模块的功能的具体实现方式可以参照上述卫星定位中的硬件延时偏差的修正方法中的内容来实现，在此不再详述。
为了对本申请的技术方案进行更全面的介绍，对应于本申请上述实施例提供的卫星定位中的硬件延时偏差的修正方法，本申请实施例还提供一种卫星定位中的硬件延时偏差的修正设备。
请参阅图4，图4为本申请实施例提供的一种卫星定位中的硬件延时偏差的修正设备的结构示意图。如图4所示，该设备包括：
存储器41和与所述存储器41相连接的处理器42；
存储器41用于存储程序，所述程序至少用于执行上述任一种卫星定位中的硬件延时偏差的修正方法；
处理器42用于调用并执行存储器41存储的所述程序。
具体的，上述程序的功能的具体实现方式请参照上述卫星定位中的硬件延时偏差的修正方法中的相关内容来实现，在此不再详述。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种卫星定位中的硬件延时偏差的修正方法，其特征在于，包括：
获取接收机在预设时间段内接收自多颗卫星的原始观测数据；
基于原始观测方程，分别对所述原始观测数据中的两个信号进行无几何组合，以消除频率无关项参数，得到频率相关项参数；
当两个信号为相同频率时，基于零基准方法对所述频率相关项参数进行分离处理，以分别得到相同频率的卫星硬件延时偏差参数和接收机硬件延时偏差参数；
对所述卫星硬件延时偏差参数进行广播时间群延参数修正，得到卫星硬件延时偏差修正参数，以及以所述接收机硬件延时偏差参数作为接收机硬件延时偏差修正参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于零基准方法对所述频率相关项参数进行分离处理，以分别得到相同频率的卫星硬件延时偏差参数和接收机硬件延时偏差参数，包括：
选择同一系统的卫星构造零基准；
对构造的所述零基准进行平差，以得到每颗卫星的卫星硬件延时偏差参数和所有卫星硬件延时偏差参数的方差；
从所述频率相关项参数中将卫星硬件延时偏差参数分离，得到接收机硬件延时偏差参数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述卫星硬件延时偏差参数进行广播时间群延参数修正，得到卫星硬件延时偏差修正参数，以及以所述接收机硬件延时偏差参数作为接收机硬件延时偏差修正参数之前，还包括：
重复执行预设操作直至没有卫星被剔除，以得到更精确的卫星硬件延时偏差参数和接收机硬件延时偏差参数；
其中，所述预设操作包括：
基于计算出的卫星硬件延时偏差参数和预设的基准参数，对每颗卫星依次进行预设的稳定性判断，以剔除不稳定的卫星；
利用剩余的卫星重新构造零基准并进行平差，计算得到新的卫星硬件延时偏差参数和接收机硬件延时偏差参数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设的稳定性判断的过程包括：
在每次平差后，针对每颗卫星，取在本次平差得出的卫星硬件延时偏差参数与上一次平差得出的卫星硬件延时偏差参数作差，对差值取绝对值再除以上一次平差得出的方差，作为该卫星的稳定性系数；其中，若本次平差为第一次平差，则取该颗卫星前一天的卫星硬件延时偏差参数作为所述上一次平差得出的硬件延时偏差参数；
判断所述稳定性系数是否大于预设的稳定性系数阈值，当所述稳定性系数大于所述稳定性系数阈值时，剔除对应的卫星。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，每次执行所述预设操作时至多剔除一颗卫星。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述卫星硬件延时偏差参数进行广播时间群延参数修正，得到卫星硬件延时偏差修正参数，以及以所述接收机硬件延时偏差参数作为接收机硬件延时偏差修正参数之前，还包括：
当两个信号为不同频率时，将所述原始观测数据针对各观测站依次进行电离层建模，得到电离层延时参数；
从所述频率相关项参数中消除所述电离层延时参数得到卫星和接收机硬件延时偏差之和，并基于零基准原理对所述卫星和接收机硬件延时偏差之和进行分离处理，以分别得到不同频率的卫星硬件延时偏差参数和接收机硬件延时偏差参数。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述卫星硬件延时偏差参数进行广播时间群延参数修正，得到卫星硬件延时偏差修正参数，以及以所述接收机硬件延时偏差参数作为接收机硬件延时偏差修正参数之后，还包括：
将所述卫星硬件延时偏差修正参数和所述接收机硬件延时偏差修正参数代入原始定位方程，得到精确定位方程。
8.一种卫星定位中的硬件延时偏差的修正装置，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取接收机在预设时间段内接收自多颗卫星的原始观测数据；
无几何组合模块，用于基于原始观测方程，分别对所述原始观测数据中的两个信号进行无几何组合，以消除频率无关项参数，得到频率相关项参数；
第一处理模块，用于当两个信号为相同频率时，基于零基准方法对所述频率相关项参数进行分离处理，以分别得到相同频率的卫星硬件延时偏差参数和接收机硬件延时偏差参数；
修正模块，用于对所述卫星硬件延时偏差参数进行广播时间群延参数修正，得到卫星硬件延时偏差修正参数，以及以所述接收机硬件延时偏差参数作为接收机硬件延时偏差修正参数。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：
建模模块，用于当两个信号为不同频率时，将所述原始观测数据针对各观测站依次进行电离层建模，得到电离层延时参数；
第二处理模块，用于从所述频率相关项参数中消除所述电离层延时参数得到卫星和接收机硬件延时偏差之和，并基于零基准原理对所述卫星和接收机硬件延时偏差之和进行分离处理，以分别得到不同频率的卫星硬件延时偏差参数和接收机硬件延时偏差参数。
10.一种卫星定位中的硬件延时偏差的修正设备，其特征在于，包括：
存储器和与所述存储器相连接的处理器；
所述存储器用于存储程序，所述程序至少用于执行如权利要求1～7任一项所述的卫星定位中的硬件延时偏差的修正方法；
所述处理器用于调用并执行所述存储器存储的所述程序。
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