CN114430808A - 变化电离层延迟下的单历元伪距定位 - Google Patents

变化电离层延迟下的单历元伪距定位 Download PDF

Info

Publication number
CN114430808A
CN114430808A CN202080038828.XA CN202080038828A CN114430808A CN 114430808 A CN114430808 A CN 114430808A CN 202080038828 A CN202080038828 A CN 202080038828A CN 114430808 A CN114430808 A CN 114430808A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
receiver
parameters
function
location
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.)
Pending
Application number
CN202080038828.XA
Other languages
English (en)
Inventor
W.华
J.丁
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.)
Star Alliance International Ltd
Original Assignee
Star Alliance International 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 Star Alliance International Ltd filed Critical Star Alliance International Ltd
Publication of CN114430808A publication Critical patent/CN114430808A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • 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
    • 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
    • G01S19/072—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
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/21—Interference related issues ; Issues related to cross-correlation, spoofing or other methods of denial of service
    • 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
    • G01S19/31—Acquisition or tracking of other signals for 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
    • G01S19/38—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
    • G01S19/40—Correcting position, velocity or attitude
    • 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
    • G01S19/38—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
    • G01S19/396—Determining accuracy or reliability of position or pseudorange measurements

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)

Abstract

一种考虑频繁改变的电离层延迟的定位方法。该方法包括：(a)在与从各种信号源接收的每个信号相关联的伪距确定中，除了表示信号接收器的位置和信号接收器的时钟漂移的参数之外，还包括通过一个或多个参数表示环境偏差的函数；以及(b)联合求解函数的参数的值和表示信号接收器的位置和信号接收器的时钟漂移的参数的值。环境偏差可以是电离层延迟，其可以由具有与所接收的信号的电离层穿刺点(IPP)相关的参数的函数来建模。该函数可以将电离层延迟表征为来自信号源的经度和纬度变化的函数。

Description

变化电离层延迟下的单历元伪距定位
技术领域
本发明涉及信号处理。具体地，本发明涉及精确处理从定位卫星所发射的信号以确定伪距(即，信号接收器和发射卫星之间的距离)。
背景技术
在诸如GPS、GLONASS、伽利略和北斗的全球导航卫星系统(GNSS)中，每个卫星都发射已知格式的测距信号(“导航信号”)。使用这些导航信号，接收器可以基于测量相对于足够大数量(例如，四个或更多)的这种卫星的伪距来精确估计其位置。基于伪距测量的精确位置估计不仅为相位测量提供了更好的搜索范围——这对于高精度定位(例如，低至厘米精度)至关重要——而且在时间和能量方面，它还大大降低了实现这种高精度定位的计算成本。基于伪距的位置估计在GNSS中被广泛用于诸如测量学、地球物理学和大地测量学的应用中。然而，以稳健的方式估计位置仍然是具有挑战性的任务，因为环境中不可避免地存在各种干扰源，包括接收器中的热噪声以及源卫星和GPS接收器之间的信号传输路径中的各种其他干扰(“环境偏差”)。一种这样的干扰是由于电离层引起的，电离层是地球大气层上部85千米至600千米厚的离子和自由电子层。当导航信号传输通过电离层时，它可能会经历散射，从而导致信号延迟(“电离层延迟”)。
GPS接收器的位置通常使用例如定位方程的一阶近似和广义最小二乘方法从瞬时GPS测量的快拍(snapshot)来估计的。电离层延迟可以建模为“RMS电离层距离误差”。
在IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems(3)第325-331页的题目为“Ionospheric Time-Delay Algorithms for Single-Frequency GPS Users”的文章中，J.Klobuchar公开了确定电离层误差的经验方法。在该文章中，Klobuchar提议让GPS卫星为单频用户广播他的电离层模型(Klobuchar模型)的参数。Klobuchar模型将电离层建模为在350千米的高度的电子集中薄层。基于该假设，Klobuchar计算了“倾斜延迟”，即导航信号在电离层穿刺点(Ionospheric Pierce Point，IPP)垂直进入电离层所经历的延迟乘以“倾斜因子”。虽然Klobuchar模型目标在于最小化用户计算复杂度和用户计算机存储，但它忽略了快速移动的接收器所经历的电离层延迟的变化性质。例如，当接收器从一个位置移动到另一位置时，电离层延迟对于接收器发生变化。通常，Klobuchar参数以大于一天的间隔更新，在此期间，电离层延迟由于固有噪声而过时。更重要地，在将伪距测量与载波相位测量相结合的高精度定位中，排除由于时变电离层噪声引起的偏差对于精确的伪距位置估计尤为重要。
发明内容
本发明提供了考虑频繁改变的电离层延迟的定位方法。这种方法特别适用于快速移动的车辆或无人驾驶飞行器在城市或敌对地区内的导航。例如，本发明的一种方法包括：(a)在与从各种信号源接收的每个信号相关联的伪距确定中，除了表示信号接收器的位置和信号接收器的时钟漂移的参数之外，还包括通过一个或多个参数表示环境偏差的函数；以及(b)联合求解函数的参数的值和表示信号接收器的位置和信号接收器的时钟漂移的参数的值。在一个实施例中，环境偏差可以是电离层延迟，其可以由具有与所接收的信号的电离层穿刺点(IPP)相关的参数的函数来建模。该函数可以将电离层延迟表征为来自信号源的经度和纬度变化的函数。
根据本发明的一个实施例，该方法通过以下步骤确定表征电离层延迟的项：(a)确定每个信号源的位置；(b)在不考虑环境偏差的情况下，基于接收器位置的初始估计确定接收器的位置；(c)基于每个信号源的位置和接收器的位置确定每个信号的IPP的位置；(d)基于接收器的位置、信号源的位置确定与每个信号相关联的函数中的项；和(e)重复步骤(a)至(d)一次或多次。
本发明的方法使用一组线性方程联合求解环境偏差、接收器的位置和时钟漂移的位置的参数值。线性方程可以使用最小二乘方法或任何合适的回归方法(例如，线性回归方法)来求解。在一个实施例中，最小二乘法是基于与热噪声的方差相关的权重的加权最小二乘方法。
结合附图考虑本发明，可以更好地理解本发明。
附图说明
图1示出了以地心地固(ECEF)坐标系、纬度经度坐标系和东北天(ENU)坐标系。
图2是示出卫星201相对于在ENU参考框架104的原点102处的接收器的位置的说明的示例。
具体实施方式
为了说明这里描述的本发明的实施例，该详细描述使用了本领域普通技术人员熟悉的几个坐标系。图1示出了以地心地固(ECEF)坐标系、纬度经度坐标系和东北天(ENU)坐标系。如图1所示，笛卡尔坐标系(X,Y,Z)103的原点定义在球体101的中心。在定位应用中，球体101表示地球，笛卡尔坐标系103被称为ECEF坐标系。在球体101上，分别在X-Z和X-Y平面上定义的正交大圆“本初子午线”(PM)和赤道，被分配0°经度和0°纬度。经度是沿着大圆定义的，每个大圆通过其相对于PM平面的角λ索引。在地球上，按照惯例，对于0°≤λ≤180°，经度被称为λ°E，对于0°≤-λ≤180°，经度被称为λ°W。纬度定义在球体101平行于赤道的圆上，每个圆通过相对于赤道平面的角φ索引。对于0°≤φ≤90°，地球的纬度被称为φ°N，对于0°≤φ≤90°，地球的纬度被称为φ°S。
除非另有说明，本详细说明在提到相对于通常位于地球表面的信号接收器的位置时使用ENU坐标系。例如，图1示出了在球体101上的一点处的ENU参考框架104的原点102。N轴沿着接收器经度的切线方向，E轴沿着接收器纬度的切线方向。U轴是沿着将球体101的原点连接到接收器位置的直线的方向。
图2是示出卫星201相对于在ENU参考框架103的原点102处的接收器的位置的说明的示例。如图2所示，卫星201的位置可以由到原点102的距离ρ、E-N平面中相对于N轴的角AZ(“方位角”)以及相对于E-N平面的角El(“仰角”)指定。
根据一个实施例，本发明的方法从K个“可用”卫星开始，这些卫星的信号被认为是接收器可用的。例如，可以通过预处理步骤来识别可用卫星，该预处理步骤消除了在信号测量时其信号被认为在接收器的范围之外或者以其他方式可排除的卫星。在一个实施例中，仰角小于15°的卫星也被排除。参考图1，图1示出了卫星107的信号通过路径105到达接收器。IPP在图1中在路径105与电离层相交的点处被指示。矢量106指示IPP在ECEF坐标系中的位置。对于每个可用卫星，比如说第i个可用卫星，i＝1，…K，本发明的方法根据接收器的时钟，确定(i)卫星在ECEF坐标中的位置si＝[xi,,yi,zi]T，(ii)所接收的信号的标称发射时间ti和(iii)所接收的信号的接收时间t。该方法进一步用方差σi 2对未知接收器时钟漂移dt和零均值高斯热噪声ni建模。
该方法将电离层延迟gβ(si,r)建模为卫星位置si,、接收器位置r＝[x,y,z]T和与卫星相关联的一组未知系数β＝[β0,β1,β2]T的函数。
以时间为单位，第i个伪距t-ti由观测方程给出：
t-ti＝c-1‖si-r‖+gβ(si,r)+dt+ni (1)
其中c是光速，
Figure BDA0003373607800000041
是第i个卫星和接收器之间的欧几里得距离。
在一个实施例中，电离层延迟gβ(si,r)可以由线性函数定义，诸如：
gβ(si,r)＝fi·(β0+β1(aP,i-a)+β2(o2,i-o)) (2)
其中(i)fi是“倾斜因子”，其是卫星位置si和接收器位置r的函数，以及(ii)系数β0表示信号沿接收器的U轴进入大气层的电离层延迟，0a2,i-a)是所接收到的第i个卫星信号的IPP的纬度相对于接收器的纬度的偏离(“IPP纬度偏离”)，以及(o2,i-o)是第i个卫星的信号的IPP的经度相对于接收器的经度的偏离(“IPP经度偏离”)。因此，在该模型中，系数β1和β2分别表示与IPP纬度偏离的每个单元相关联的和与IPP经度偏离的每个单元相关联的电离层延迟校正。
由于每个倾斜因子fi和每个IPP的经度和纬度取决于未知的接收器位置r，本发明的一个实施例迭代地计算它们，应用最近的接收器位置估计
Figure BDA0003373607800000042
来估计电离层延迟
Figure BDA0003373607800000043
这反过来更新接收器位置估计
Figure BDA0003373607800000044
接收器位置估计
Figure BDA0003373607800000045
的初始值可以在不考虑电离层延迟的情况下，即，将电离层延迟设置为零，使用传统方法获得。在实践中，即使是一次迭代也已经给出了合理的结果。
表示可用卫星的电离层延迟的电离层延迟矢量gβ可由下式给出：
gβc＝[gβ(s1,r),gβ(s2,r),…,gβ(sK,r)]T＝Aiono*βT (3)其中Aiono是电离层延迟矩阵，其是K×3矩阵，其中第i行可由下式给出：
Aiono i＝[ai1,ai2,ai3] (3a)
以下步骤使用卫星位置si，A＝1,…,K和接收器位置估计
Figure BDA0003373607800000046
来计算矩阵Aiono：
(a)以弧度确定第i个卫星相对于接收器的仰角eli和方位角Azi，其中i＝1,…K；
(b)确定第i个卫星的纬度ai和经度oi，其中A＝1,…K；
(c)确定接收器的纬度a和经度o；
(d)将仰角eli转换为地心角
Figure BDA0003373607800000051
Figure BDA0003373607800000052
(f)确定每个卫星的IPP的纬度1P,i，
Figure BDA0003373607800000053
(g)确定每个卫星的IPP的经度oP,i，
Figure BDA0003373607800000054
(h)确定倾斜因子fi＝1+16·(0.53-eli)3，i＝1,…,K；以及
(i)确定电离层延迟矩阵Aiono，Aiono有K行，第i行是[ai1,ai2,ai3]＝[fi,fi·(aP,i-a),fi·(oP,i-o)]，i＝1,…,K。
根据本发明的一个实施例，方程(1)的未知参数r、dt,和β使用一阶泰勒展开来联合估计：
Figure BDA0003373607800000055
其中Δr是接收器位置估计的误差，由下式给出：
Figure BDA0003373607800000056
待求解的未知参数可以分组为矢量ξ＝[β,ΔrT,dt]T，并且可以定义以下量：
(i)矢量q＝[q1,q2,…,aK]T，其中
Figure BDA0003373607800000057
以及
(ii)高斯噪声矢量n＝[n1,n2,…,nK]T，
将所有伪距方程(即，所有方程(1)，i＝1,…,K)分组在一起，并重新排列，得到矢量方程：
q＝Xξ+n (4)
其中，增广设计矩阵X是K×7矩阵，它是通过将K×3矩阵Aiono与第i行由下式给出的K×4矩阵合并而成的：
Figure BDA0003373607800000058
方程(4)包括7个未知数，因此需要对至少7个卫星进行伪距离测量。利用7个或更多个卫星，可以使用加权最小二乘或任何合适的回归方法来求解未知量。例如，当高斯噪声矢量n的方差
Figure BDA0003373607800000059
已知时，可以使用对角矩阵
Figure BDA00033736078000000510
Figure BDA00033736078000000511
方差可以从热噪声测量中估计。在该实施例中，未知值的解由下式给出：
ξ＝(kTWk)-1kTWq (6)
注意，方程(1)没有明确包括由于大气其余部分引起的延迟项。上面描述的线性电离层模型中的系数值c0、c1和c2随距离变化。相距足够远的两个位置之间的系数值的差异包括由于两个位置之间的天气状况差异(例如，水蒸气部分的压力)引起的延迟的贡献。因此，所确定的系数可以与天气状况相关联，并用于天气预报目的。
本发明的方法可以扩展以包括电离层延迟gβ(si,r)中额外的非线性(例如，二阶)项。在这种情况下，矢量ζ被增广以包括额外的未知参数，这些额外的未知参数对应于电离层延迟gβ(si,r)中添加的非线性项的系数。然后，使用本发明上面描述的方法，额外的未知参数的值可以与其他未知参数一起联合求解。
提供上面的详细描述是为了示出本发明的具体实施例，而不是为了进行限制。在本发明的范围内的各种修改和变化是可能的。本发明在所附权利要求中进行阐述。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于基于从多个信号源接收的信号的伪距确定来确定信号接收器的位置的方法，该方法考虑了环境偏差，包括：
在用于与从信号源接收的每个信号相关联的伪距确定的方程中，除了表示信号接收器的位置和信号接收器的时钟漂移的参数之外，还包括通过一个或多个参数表示环境偏差的函数；以及
使用用于伪距确定的方程，联合求解函数的参数的值和表示信号接收器的位置和信号接收器的时钟漂移的参数的值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述环境偏差包括来自地球电离层的干扰。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，与所述函数的参数相关联的参数包括表征所接收的信号的电离层穿透点(IPP)的项的系数。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述项表征与所接收的信号相关联的信号源的经度和纬度的经度和纬度的变化。
5.根据权利要求3所述的方法，还包括乘以每个系数的因子。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，对于每个信号源的信号的所述函数的参数通过以下步骤获得：
(a)确定每个信号源的位置；
(b)在不考虑环境偏差的情况下，基于接收器位置的初始估计确定接收器的位置；
(c)基于每个信号源的位置和接收器的位置确定每个信号的IPP的位置；
(d)基于接收器的位置、信号源的位置确定与每个信号相关联的所述函数中的项；以及
(e)重复步骤(a)至(d)一次或多次。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，每个信号源的位置被表示为纬度、经度和高度。
8.根据权利要求6所述的方法，还包括以弧度确定每个信号源相对于接收器的仰角和方位角。
9.根据权利要求6所述的方法，还包括确定每个信号的IPP处的倾斜因子。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，联合求解参数的值包括求解一组线性方程。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，求解所述一组线性方程组包括使用最小二乘方法。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述最小二乘方法包括加权最小二乘方法。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述加权最小二乘方法使用与热噪声相关的权重。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述权重包括每个信号源中的热噪声的方差。
15.根据权利要求1所述的方法，还包括使用所述函数的参数的值以用于天气预报。

Claims (15)

1.一种用于基于从多个信号源接收的信号的伪距确定来确定信号接收器的位置的方法，该方法考虑了环境偏差，包括：
在用于与从信号源接收的每个信号相关联的伪距确定中，除了表示信号接收器的位置和信号接收器的时钟漂移的参数之外，还包括通过一个或多个参数表示环境偏差的函数；以及
联合求解函数的参数的值和表示信号接收器的位置和信号接收器的时钟漂移的参数的值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述环境偏差包括来自地球电离层的干扰。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，与所述函数的参数相关联的参数包括表征所接收的信号的电离层穿透点(IPP)的项的系数。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述项表征与所接收的信号相关联的信号源的经度和纬度的经度和纬度的变化。
5.根据权利要求3所述的方法，还包括乘以每个系数的因子。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，对于每个信号源的信号的所述函数的参数通过以下步骤获得：
(a)确定每个信号源的位置；
(b)在不考虑环境偏差的情况下，基于接收器位置的初始估计确定接收器的位置；
(c)基于每个信号源的位置和接收器的位置确定每个信号的IPP的位置；
(d)基于接收器的位置、信号源的位置确定与每个信号相关联的所述函数中的项；以及
(e)重复步骤(a)至(d)一次或多次。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，每个信号源的位置被表示为纬度、经度和高度。
8.根据权利要求6所述的方法，还包括以弧度确定每个信号源相对于接收器的仰角和方位角。
9.根据权利要求6所述的方法，还包括确定每个信号的IPP处的倾斜因子。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，联合求解参数的值包括求解一组线性方程。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，求解所述一组线性方程组包括使用最小二乘方法。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述最小二乘方法包括加权最小二乘方法。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述加权最小二乘方法使用与热噪声相关的权重。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述权重包括每个信号源中的热噪声的方差。
15.根据权利要求1所述的方法，还包括使用所述函数的参数的值以用于天气预报。
CN202080038828.XA 2019-06-06 2020-06-05 变化电离层延迟下的单历元伪距定位 Pending CN114430808A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962858002P 2019-06-06 2019-06-06
US62/858,002 2019-06-06
PCT/US2020/036449 WO2020247839A1 (en) 2019-06-06 2020-06-05 Single-epoch pseudo-range positioning under varying ionosphere delays

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114430808A true CN114430808A (zh) 2022-05-03

Family

ID=73651562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080038828.XA Pending CN114430808A (zh) 2019-06-06 2020-06-05 变化电离层延迟下的单历元伪距定位

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11714198B2 (zh)
EP (1) EP3980815A4 (zh)
JP (1) JP2022534689A (zh)
KR (1) KR102677918B1 (zh)
CN (1) CN114430808A (zh)
WO (1) WO2020247839A1 (zh)

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5552794A (en) * 1994-04-29 1996-09-03 Rockwell International Corporation Position estimation using satellite range rate measurements
JP2001208821A (ja) * 2000-01-28 2001-08-03 Toshiba Corp 測位用受信装置及びこの装置に適用される測位情報処理方法
US6407700B1 (en) * 2000-12-05 2002-06-18 Agilent Technologies, Inc. Method and apparatus for autonomously measuring ionospheric delay and single-frequency, GPS time receiver incorporating same
US6799116B2 (en) * 2000-12-15 2004-09-28 Trimble Navigation Limited GPS correction methods, apparatus and signals
JP3889719B2 (ja) * 2003-03-25 2007-03-07 株式会社東芝 対流圏特性算出システム
ES2356821T3 (es) * 2003-04-17 2011-04-13 The Secretary Of State For Defence Corrección de errores inducidos por la troposfera en los sistemas de posicionamiento global.
US8131463B2 (en) * 2003-12-02 2012-03-06 Gmv Aerospace And Defence, S.A. GNSS navigation solution integrity in non-controlled environments
WO2006073490A2 (en) * 2004-07-23 2006-07-13 California Institute Of Technology Generating high precision ionospheric ground-truth measurements
CA2578018C (en) * 2004-08-25 2012-09-25 The Ritsumeikan Trust Point positioning apparatus and point positioning method
US7868820B2 (en) * 2005-09-09 2011-01-11 Trimble Navigation Limited Ionosphere modeling apparatus and methods
KR100712237B1 (ko) * 2005-10-06 2007-04-27 한국전자통신연구원 지역적 전리층 오차 모델링 방법 및 그를 이용한 오차 보정방법
GB2440572A (en) * 2006-08-01 2008-02-06 Roke Manor Research Method and apparatus for controlling a clock and frequency source at a receiver
JP5164546B2 (ja) * 2007-12-07 2013-03-21 クラリオン株式会社 測位方法
US9121932B2 (en) * 2008-01-10 2015-09-01 Trimble Navigation Limited Refining a position estimate of a low earth orbiting satellite
JP5055207B2 (ja) * 2008-06-19 2012-10-24 日本無線株式会社 速度計測装置および変位計測装置
BRPI0823094B1 (pt) 2008-09-26 2023-10-31 Telecom Italia S. P. A. Método e sistema de determinação de uma posição geográfica de um terminal de comunicação móvel, e terminal de comunicações móvel
EP2333581A1 (en) * 2009-12-09 2011-06-15 Technische Universität München Estimation of phase and code biases on multiple frequencies with a Kalman filter
US9316740B2 (en) * 2010-12-13 2016-04-19 Telecom Italia S.P.A. Method and system for localizing mobile communications terminals
JP2012137448A (ja) * 2010-12-28 2012-07-19 Japan Radio Co Ltd 電離層遅延評価装置および航法装置
KR102176551B1 (ko) * 2011-08-02 2020-11-10 넥스트나브, 엘엘씨 광역 포지셔닝 시스템(waps)에서의 셀 구조 및 전송 스킴
US9557419B2 (en) * 2012-12-18 2017-01-31 Trimble Inc. Methods for generating accuracy information on an ionosphere model for satellite navigation applications
CN104297764A (zh) * 2013-07-16 2015-01-21 凹凸电子（武汉）有限公司 一种提高导航系统时间的pps准确度的方法和接收机
EP3035080B1 (en) * 2014-12-16 2022-08-31 Trimble Inc. Navigation satellite system positioning involving the generation of correction information
FR3041768B1 (fr) * 2015-09-25 2017-09-08 Thales Sa Procede et systeme de positionnement ferroviaire
EP3339908B1 (en) * 2016-12-23 2019-10-02 u-blox AG Distributed kalman filter architecture for carrier range ambiguity estimation
US10716086B2 (en) * 2017-01-03 2020-07-14 Verizon Patent And Licensing Inc. Hyper accuracy location platform
US20200209406A1 (en) * 2018-12-28 2020-07-02 Alibaba Group Holding Limited Error Correction in GPS Signal
US11442173B2 (en) * 2019-01-30 2022-09-13 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. GNSS-based timing synchronization
US11885890B2 (en) * 2020-01-31 2024-01-30 U-Blox Ag Method and apparatus of single epoch position bound

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022534689A (ja) 2022-08-03
KR102677918B1 (ko) 2024-06-25
US20200386896A1 (en) 2020-12-10
KR20220019762A (ko) 2022-02-17
WO2020247839A1 (en) 2020-12-10
EP3980815A1 (en) 2022-04-13
EP3980815A4 (en) 2023-07-05
US11714198B2 (en) 2023-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11378699B2 (en) System and method for determining GNSS positioning corrections
US8035552B2 (en) Distance dependant error mitigation in real-time kinematic (RTK) positioning
Liu et al. Coastal sea-level measurements based on gnss-r phase altimetry: A case study at the onsala space observatory, sweden
JP2010528320A (ja) リアルタイムキネマティック（ｒｔｋ）測位における距離依存性誤差の軽減
CN109613585A (zh) 一种对基站天线超短基线gnss双天线实时测向的方法
WO2008141320A1 (en) Post-mission high accuracy position and orientation system
US20230184956A1 (en) System and method for correcting satellite observations
CN111998849A (zh) 一种基于惯性导航系统的差分动动定位的方法
CN115657097A (zh) 一种基于轨道约束的leo几何法定轨模糊度快速重收敛方法
Brack et al. Operational multi-GNSS global ionosphere maps at GFZ derived from uncombined code and phase observations
US20240159529A1 (en) Systems and methods for extending the spatial coverage of a reference pressure network
CN114430808A (zh) 变化电离层延迟下的单历元伪距定位
Kramlikh et al. Estimating the Inertial Characteristics of a Nanosatellite Using a Radio Compass Based on GNSS Technology
CN115144882B (zh) 一种基于gnss和5g组合的精密单点定位方法及系统
CN113589349A (zh) 基于粒子滤波的gnss实时高精度单差测姿方法
CN114675313A (zh) 修正rtk移动站差分方程的浮点解坐标的解算方法
Yasyukevich et al. Estimation of GPS/GLONASS Differential Code Biases and their long-time variations
CN113985457A (zh) 一种gbas保护级计算方法
Acharjee et al. Performance analysis of navigation by the integration of GPS-24 with LEO & GEO
CN118210003A (zh) 一种基于隐马尔可夫模型的卫星导航单点定位方法
Ya'acob et al. Ionospheric modelling: improving the accuracy of differential GPS (dGPS) in equatorial regions
Cina et al. Stand-Alone Satellite-Based Global Positioning
Shrestha et al. GPS Attitude Determination with a Multiple Antenna using Carrier Phase
Wang et al. Hight-Accuracy Airborne GPS/INS Positioning Augmented by Pseudolite
Dodson et al. Measuring Tropospheric Delay from a Floating GPS Receiver

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