CN115469336A - 一种基于星基增强系统的定位方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于星基增强系统的定位方法及装置。本发明提供的基于星基增强系统的定位方法，包括：获取接收机的位置信息以及GNSS观测量数据，并确定接收机跟踪的多个星基增强系统；从多个星基增强系统中确定两个备选星基增强系统；根据有效慢变改正数的个数从两个备选星基增强系统中，确定第一最优星基增强系统；根据电离层格网的有效点位个数从两个备选星基增强系统中，确定第二最优星基增强系统；根据第一最优星基增强系统确定最优星历星钟改正数，根据第二最优星基增强系统确定最优电离层格网改正数，并根据最优星历星钟改正数、最优电离层格网改正数以及GNSS观测量数据进行定位。本发明的定位方法，提高了定位的稳定性和定位精度。

Description

一种基于星基增强系统的定位方法及装置

技术领域

本发明涉及导航定位技术领域，尤其涉及一种基于星基增强系统的定位方法及装置。

背景技术

全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)可以在全球范围内提供米级左右精度的基本导航服务，但其定位精度无法满足高精度用户需求，具有一定的局限性。星基增强系统(Satellite-Based Augmentation System,SBAS)作为卫星导航系统建设的一项重要内容，通过向用户播发卫星轨道、卫星钟差、电离层延迟以及完好性等多种增强信息，以提升GNSS定位精度和服务性能，满足用户的高精度定位需求。

随着星基增强系统的快速发展，全球已有多种SBAS系统投入使用，如中国的BDSBAS、美国的WAAS、欧洲的EGNOS、印度的GAGAN、俄罗斯的SDCM、日本的MSAS等。不同SBAS系统的地面监测站分布不同，所提供的改正数也存在差异，各SBAS系统的服务范围一般以本国为中心向四周辐射，其增强性能随着距中心距离的增加而减弱，当超出服务范围时定位精度提升有限甚至变差。

在当前SBAS应用中，需要指定某一SBAS系统后，使用该SBAS系统来提升定位精度，但是该应用方案可能存在服务范围无法覆盖用户区域、移动用户驶离指定系统的服务范围、所指定系统的增强信号异常或中断等问题，使得该方案的定位稳定性较差，另外，在同时跟踪多个SBAS系统卫星信号时，该方案定位精度较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于星基增强系统的定位方法及装置，以解决现有技术中定位稳定性较差以及定位精度较低的技术问题。

本发明的技术方案如下，提供了一种基于星基增强系统的定位方法，包括：

获取接收机的位置信息以及GNSS观测量数据，并确定接收机跟踪的多个星基增强系统；

根据所述接收机的位置信息从所述多个星基增强系统中确定两个备选星基增强系统；

获取每个所述备选星基增强系统对应的有效慢变改正数的个数，根据所述有效慢变改正数的个数从所述两个备选星基增强系统中，确定第一最优星基增强系统；

获取每个所述备选星基增强系统对应的电离层格网的有效点位个数，根据所述电离层格网的有效点位个数从所述两个备选星基增强系统中，确定第二最优星基增强系统；

根据所述第一最优星基增强系统确定最优星历星钟改正数，根据第二最优星基增强系统确定最优电离层格网改正数，并根据所述最优星历星钟改正数、最优电离层格网改正数以及GNSS观测量数据进行定位。

进一步地，根据所述接收机的位置信息从所述多个星基增强系统中确定两个备选星基增强系统，包括：

根据所述接收机所在国家的国土范围，确定从属于所述接收机所在国家的星基增强系统，以从属于所述接收机所在国家的星基增强系统，作为一个备选星基增强系统；

在不从属于所述接收机所在国家的星基增强系统中，获取经度与所述接收机的经度最接近的SBAS卫星，以所述SBAS卫星对应的星基增强系统作为另一个备选星基增强系统。

进一步地，根据所述有效慢变改正数的个数从所述两个备选星基增强系统中，确定第一最优星基增强系统，包括：

若不存在所述有效慢变改正数的个数相等的两个所述备选星基增强系统，则从所述两个备选星基增强系统中，选择对应所述有效慢变改正数的个数最多的备选星基增强系统，作为第一最优星基增强系统；

若存在所述有效慢变改正数的个数相等的两个所述备选星基增强系统，则以两个所述备选星基增强系统中，经度与所述接收机的经度最接近的SBAS卫星，对应的所述备选星基增强系统，作为第一最优星基增强系统。

进一步地，获取每个所述备选星基增强系统对应的电离层格网的有效点位个数，包括：

确定所述电离层格网的有效点位的检测范围，获取每个所述备选星基增强系统在所述检测范围内对应的电离层格网的有效点位个数。

进一步地，确定所述电离层格网的有效点位的检测范围，包括：

以接收机为中心点，在纬度方向上确定预设纬度范围，在经度方向上确定预设经度范围，根据所述中心点、预设纬度范围以及预设经度范围确定所述电离层格网的有效点位的检测范围。

进一步地，根据所述电离层格网的有效点位个数从所述两个备选星基增强系统中，确定第二最优星基增强系统，包括：

若不存在所述电离层格网的有效点位个数相等的两个所述备选星基增强系统，则从所述两个备选星基增强系统中，选择对应所述电离层格网的有效点位个数最多的备选星基增强系统，作为第二最优星基增强系统；

若存在所述电离层格网的有效点位个数相等的两个所述备选星基增强系统，则以两个所述备选星基增强系统中，经度与所述接收机的经度最接近的SBAS卫星，对应的备选星基增强系统，作为第二最优星基增强系统。

进一步地，根据所述第一最优星基增强系统确定最优星历星钟改正数，包括：

若所述第一最优星基增强系统中存在多颗SBAS卫星播发的星历星钟改正数属于同一组，则以同一组中的所述星历星钟改正数确定最优星历星钟改正数，若所述第一最优星基增强系统中，不存在多颗SBAS卫星播发的星历星钟改正数属于同一组，则以高度角最高的一颗SBAS卫星播发的星历星钟改正数作为最优星历星钟改正数。

进一步地，根据第二最优星基增强系统确定最优电离层格网改正数，包括：

若所述第二最优星基增强系统中存在多颗SBAS卫星播发的电离层格网改正数属于同一组，则以同一组中的所述电离层格网改正数确定最优电离层格网改正数，若所述第一最优星基增强系统中，不存在多颗SBAS卫星播发的电离层格网改正数属于同一组，则以高度角最高的一颗SBAS卫星播发的电离层格网改正数作为最优电离层格网改正数。

进一步地，在获取每个所述备选星基增强系统对应的电离层格网的有效点位个数之后，还包括：

当所述第二最优星基增强系统的电离层格网无法覆盖接收机观测到的某颗卫星的穿刺点时，则从所述接收机观测到的其他卫星中，选择与所述卫星的方位角、高度角均相差最小并且穿刺点可以被有效格网点覆盖的卫星，以该卫星对应的电离层改正数偏差，作为补偿值，

或者，利用当前历元所有卫星的电离层模型偏差量的平均值作为补偿值，

根据所述补偿值和导航电文参数计算出的电离层改正数，对所述卫星的电离层模型偏差补偿。

本发明的另一技术方案如下，还提供了一种基于星基增强系统的定位装置包括信息获取模块、备选模块、第一选择模块、第二选择模块以及定位模块；

所述信息获取模块，用于获取接收机的位置信息以及GNSS观测量数据，并确定接收机跟踪的多个星基增强系统；

所述备选模块，用于根据所述接收机的位置信息从所述多个星基增强系统中确定两个备选星基增强系统；

所述第一选择模块，用于获取每个所述备选星基增强系统对应的有效慢变改正数的个数，根据所述有效慢变改正数的个数从所述两个备选星基增强系统中，确定第一最优星基增强系统；

所述第二选择模块，用于获取每个所述备选星基增强系统对应的电离层格网的有效点位个数，根据所述电离层格网的有效点位个数从所述两个备选星基增强系统中，确定第二最优星基增强系统；

所述定位模块，用于根据所述第一最优星基增强系统确定最优星历星钟改正数，根据第二最优星基增强系统确定最优电离层格网改正数，并根据所述最优星历星钟改正数、最优电离层格网改正数以及GNSS观测量数据进行定位。

本发明的有益效果在于：获取接收机的位置信息以及GNSS观测量数据，并确定接收机跟踪的多个星基增强系统；根据所述接收机的位置信息从所述多个星基增强系统中确定两个备选星基增强系统；获取每个所述备选星基增强系统对应的有效慢变改正数的个数，根据所述有效慢变改正数的个数从所述两个备选星基增强系统中，确定第一最优星基增强系统；获取每个所述备选星基增强系统对应的电离层格网的有效点位个数，根据所述电离层格网的有效点位个数从所述两个备选星基增强系统中，确定第二最优星基增强系统；根据所述第一最优星基增强系统确定最优星历星钟改正数，根据第二最优星基增强系统确定最优电离层格网改正数，并根据所述最优星历星钟改正数、最优电离层格网改正数以及GNSS观测量数据进行定位。通过上述方式，从两个备选星基增强系统选取星历星钟改正数最优的星基增强系统和电离层格网改正数最优的星基增强系统，从而提高了定位的稳定性和定位精度。

附图说明

图1为本发明第一实施例的基于星基增强系统的定位方法的流程示意图；

图2为本发明第二实施例的基于星基增强系统的定位装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

图1是本发明第一实施例的基于星基增强系统的定位方法的流程示意图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明的基于星基增强系统的定位方法并不以图1所示的流程顺序为限。如图1所示，该基于星基增强系统的定位方法，主要包括以下步骤：

S1、获取接收机的位置信息以及GNSS观测量数据，并确定接收机跟踪的多个星基增强系统；

S2、根据所述接收机的位置信息从所述多个星基增强系统中确定两个备选星基增强系统；

其中，所述多个SBAS系统均可以提供GNSS增强服务，用户接收机可以同时接收多个SBAS系统的信号；

S3、获取每个所述备选星基增强系统对应的有效慢变改正数的个数，根据所述有效慢变改正数的个数从所述两个备选星基增强系统中，确定第一最优星基增强系统；

S4、获取每个所述备选星基增强系统对应的电离层格网的有效点位个数，根据所述电离层格网的有效点位个数从所述两个备选星基增强系统中，确定第二最优星基增强系统；

其中，所述第一最优星基增强系统和第二最优星基增强系统可以为不同的星基增强系统，也可以是相同的星基增强系统；

S5、根据所述第一最优星基增强系统确定最优星历星钟改正数，根据第二最优星基增强系统确定最优电离层格网改正数，并根据所述最优星历星钟改正数、最优电离层格网改正数以及GNSS观测量数据进行定位。

其中，获取到所述最优星历星钟改正数和最优电离层格网改正数后，可以将其改正到GNSS观测量数据上以实现定位。

本发明实施例从两个备选星基增强系统选取星历星钟改正数最优的星基增强系统和电离层格网改正数最优的星基增强系统，从而提高了定位的稳定性和定位精度。

在一个可选的实施方式中，根据所述接收机的位置信息从所述多个星基增强系统中确定两个备选星基增强系统，包括：

根据所述接收机所在国家的国土范围，确定从属于所述接收机所在国家的星基增强系统，以从属于所述接收机所在国家的星基增强系统，作为一个备选星基增强系统；

在不从属于所述接收机所在国家的星基增强系统中，获取经度与所述接收机的经度最接近的SBAS卫星，以所述SBAS卫星对应的星基增强系统作为另一个备选星基增强系统。

需要说明的是，SBAS增强性能从服务范围中心向四周逐渐减弱，为了保证SBAS服务范围能覆盖用户测站并且具有较高的增强性能，需要选择服务范围中心更加靠近用户接收机的SBAS系统作为备选系统。

SBAS服务覆盖范围具有区域性，一般以本国区域为中心向四周辐射，覆盖本国地区及周边区域，因此，一方面可以选择测站(接收机)所在国家建立的SBAS系统作为备选系统之一；若以该方式选择备选SBAS系统，则需要提前获取并存储各SBAS系统对应国家的概略国土范围，如获取并存储各SBAS系统所属国家区域的扩展矩形范围的四个角位置的经纬度，再根据接收机位置判断用户测站所处国家区域，进而选择该国家所建立的SBAS系统。

对于非本国家建立的SBAS系统，SBAS卫星(地球同步轨道卫星)越靠近用户接收机则服务范围覆盖用户接收机的可能性越大，因此可以选择SBAS卫星经度较为接近接收机经度的SBAS系统作为备选系统之一；具体的，通过各SBAS系统的卫星历书或星历信息计算SBAS卫星的经纬度和高度角，进而根据SBAS卫星的经度，选择较为接近接收机经度的SBAS系统。其中，对于非本国家建立的SBAS系统可以选择一个或者多个；当选择一个时，即选择SBAS卫星经度最为接近接收机经度的SBAS系统。

备选星基增强系统个数可以优选为2，即一个本国建立的SBAS系统，一个非本国家建立的SBAS系统。备选多个星基增强系统，是为了避免单独一个SBAS系统改正数不稳定或异常时，可以有备份的SBAS系统服务可用，考虑到一般两个SBAS系统同时异常的概率较低，同时考虑到存储每个SBAS系统的改正数需要占据较多的内存，存储最优、次优之外的SBAS系统用到的可能性比较小，因此，备选星基增强系统个数可以优选为2。

在一个可选的实施方式中，根据所述有效慢变改正数的个数从所述两个备选星基增强系统中，确定第一最优星基增强系统，包括：

若不存在所述有效慢变改正数的个数相等的两个所述备选星基增强系统，则从所述两个备选星基增强系统中，选择对应所述有效慢变改正数的个数最多的备选星基增强系统，作为第一最优星基增强系统；

若存在所述有效慢变改正数的个数相等的两个所述备选星基增强系统，则以两个所述备选星基增强系统中，经度与所述接收机的经度最接近的SBAS卫星，对应的所述备选星基增强系统，作为第一最优星基增强系统。

一个具体实施例中，对接收机观测数据进行预处理，剔除不可用或无效卫星观测值，然后遍历其余卫星观测值，判断其慢变改正数是否存在且有效，分别统计所述两个备选SBAS系统的有效慢变改正数个数并进行比较，若存在所述有效慢变改正数的个数相等的两个所述备选星基增强系统，则以两个所述备选星基增强系统中，SBAS卫星经度与所述接收机经度最接近的备选星基增强系统，作为第一最优星基增强系统。

在一个可选的实施方式中，获取每个所述备选星基增强系统对应的电离层格网的有效点位个数，包括：

确定所述电离层格网的有效点位的检测范围，获取每个所述备选星基增强系统在所述检测范围内对应的电离层格网的有效点位个数。

一个具体实施例中，根据格网有效性选择最优SBAS系统，即，根据所述电离层格网的有效点位个数从所述两个备选星基增强系统中，确定第二最优星基增强系统，其中，格网有效性指的是电离层格网是否可以基本覆盖，用户接收机所跟踪卫星信号通过电离层的穿刺点位置。

在一个可选的实施方式中，确定所述电离层格网的有效点位的检测范围，包括：

以接收机为中心点，在纬度方向上确定预设纬度范围，在经度方向上确定预设经度范围，根据所述中心点、预设纬度范围以及预设经度范围确定所述电离层格网的有效点位的检测范围。

一个具体实施例中，在卫星仰角和方位角固定时，接收机所处纬度越高则穿刺点经度和接收机经度差值越大，而穿刺点纬度和接收机纬度的差值不随接收机位置变化。以用户位置为中心点且在纬度、经度方向分别对称的四个点位进行格网有效性检测；其中，纬度方向上预设纬度范围可取5°，经度方向上预设经度范围则需要根据接收机所处不同纬度区间进行合理区分，如用户纬度在0°～30°时预设经度范围取5°，用户纬度在30°～55°时预设经度范围取10°，用户纬度在55°～75°时预设经度范围取15°。根据所设置的检测范围确定出四个点位后，需检测各点位是否有效。例如当纬度方向上预设纬度范围取5°，经度方向上预设经度范围取5°，则仅当检测点位周围5°×5°范围内的有效格网点个数≥3时，对应的点位为有效点位。

在一个可选的实施方式中，根据所述电离层格网的有效点位个数从所述两个备选星基增强系统中，确定第二最优星基增强系统，包括：

若不存在所述电离层格网的有效点位个数相等的两个所述备选星基增强系统，则从所述两个备选星基增强系统中，选择对应所述电离层格网的有效点位个数最多的备选星基增强系统，作为第二最优星基增强系统；

若存在所述电离层格网的有效点位个数相等的两个所述备选星基增强系统，则以两个所述备选星基增强系统中，经度与所述接收机的经度最接近的SBAS卫星，对应的备选星基增强系统，作为第二最优星基增强系统。

一个具体实施例中，分别统计所述两个备选SBAS系统的有效点位个数，若存在所述电离层格网的有效点位个数相等的两个所述备选星基增强系统，例如两个所述备选星基增强系统的有效点位个数均等于4，则选择SBAS卫星经度和接收机经度更接近的系统作为最优SBAS系统。

在一个可选的实施方式中，根据所述第一最优星基增强系统确定最优星历星钟改正数，包括：

若所述第一最优星基增强系统中存在多颗SBAS卫星播发的星历星钟改正数属于同一组，则以同一组中的所述星历星钟改正数确定最优星历星钟改正数，若所述第一最优星基增强系统中，不存在多颗SBAS卫星播发的星历星钟改正数属于同一组，则以高度角最高的一颗SBAS卫星播发的星历星钟改正数作为最优星历星钟改正数。

本发明实施例可以解决由于个别SBAS卫星播发异常或信号干扰等导致用户接收该SBAS系统星历星钟改正数不连续的问题。

需要说明的是，以同一组中的所述不同SBAS卫星播发的星历星钟改正数确定最优星历星钟改正数，即以同一组中任一个的所述SBAS卫星播发的星历星钟改正数作为最优星历星钟改正数，或者以同一组中所有SBAS卫星播发的的星历星钟改正数的平均值为最优星历星钟改正数。

一个具体实施例中，可以提前存储星历星钟改正数，同一SBAS系统可能包含多颗用于播发星历星钟增强信息的GEO卫星(地球同步轨道卫星)，可以根据各颗GEO卫星播发的电文MT1(电文消息类型)中的IODP(掩码版本号，Issue ofData PRN mask)是否一致，来判断星历星钟改正数是否属于同一组，从而判断是否可以对不同GEO卫星播发的改正数进行混存。若存在多颗用于播发增强信息的GEO卫星且IODP一致，则混存星历星钟改正数，若IODP不一致则仅存储该SBAS系统内高度角最高的GEO卫星播发的有效改正数。

在一个可选的实施方式中，根据第二最优星基增强系统确定最优电离层格网改正数，包括：

若所述第二最优星基增强系统中存在多颗SBAS卫星播发的电离层格网改正数属于同一组，则以同一组中的所述电离层格网改正数确定最优电离层格网改正数，若所述第一最优星基增强系统中，不存在多颗SBAS卫星播发的电离层格网改正数属于同一组，则以高度角最高的一颗SBAS卫星播发的电离层格网改正数作为最优电离层格网改正数。

本发明实施例可以解决由于个别SBAS卫星播发异常或信号干扰等导致用户接收该SBAS系统电离层格网改正数不连续的问题。

一个具体实施例中，可以提前存储电离层格网改正数，同一SBAS系统可能包含多颗用于播发电离层延迟改正信息的GEO卫星，可以根据各颗GEO卫星播发的电文MT18(电文消息类型)中的IODI(电离层改正数数据版本号，Issue of Data ionosphere)是否一致，来判断电离层格网改正数是否属于同一组，从而判断是否可以对不同GEO卫星播发的电离层格网改正数进行混存。若存在多颗用于播发增强信息的GEO卫星且IODI一致，则混存电离层格网改正数，若IODI不一致，则仅存储该系统内高度角最高的GEO卫星播发的电离层格网改正数。其中，混存是指将同一个SBAS系统各颗卫星播发的星历星钟改正数或者电离层格网改正数存储在一个数据块里。

在一个可选的实施方式中，在获取每个所述备选星基增强系统对应的电离层格网的有效点位个数之后，还包括：

当所述第二最优星基增强系统的电离层格网无法覆盖接收机观测到的某颗卫星的穿刺点时，则从所述接收机观测到的其他卫星中，选择与所述卫星的方位角、高度角均相差最小并且穿刺点可以被有效格网点覆盖的卫星，以该卫星对应的电离层改正数偏差，作为补偿值，

或者，利用当前历元所有的卫星的电离层模型偏差量的平均值作为补偿值，

根据所述补偿值和导航电文参数计算出的电离层改正数，对所述卫星的电离层模型偏差补偿。

一个具体实施例中，当所述第二最优星基增强系统的电离层格网无法覆盖接收机观测到的某颗卫星的穿刺点时，需要补偿SBAS格网和ION参数(电离层参数)两种模型电离层延迟改正数偏差。使用SBAS格网计算的电离层延迟改正数和使用导航电文ION参数计算的电离层延迟改正数之间存在偏差量；若某颗卫星穿刺点无法被有效SBAS格网点覆盖，则遍历所有已使用SBAS格网计算出的电离层改正数的卫星观测值，从中选择和该卫星方位角、高度角均相差最小的卫星对应的电离层改正数偏差作为补偿值，或利用当前历元所有卫星的电离层模型偏差量的平均值作为补偿值，基于使用ION参数计算的电离层改正数以及上述补偿值，对该颗卫星进行电离层模型偏差补偿。

需要说明的是，第二最优星基增强系统确认后，使用该SBAS系统播发的电离层格网改正数即可计算穿刺点在电离层格网内的所有卫星的电离层格网延迟值I_grid；对该时刻所有卫星来说，可以用ION参数计算全部卫星的电离层参数模型值I_ion；如果卫星i的穿刺点没有被覆盖，但是卫星i离卫星j的方位角、高度角均较小，则卫星j的电离层改正偏差值Δj＝I_grid(j)-I_ion(j)；用卫星j的电离层改正偏差值Δj对卫星i进行电离层模型偏差补偿，得到(I_ion(i)+Δj)。

另一个具体实施例中，可以判断星历星钟改正数对应SBAS系统无效并更新备选和最优SBAS系统，选取星历星钟改正数最优的SBAS系统(即第一最优星基增强系统)后，如果超过一定时间仍无足够的星历星钟改正数参与定位则该SBAS系统无效。检测出无效系统后，从备选系统中删除该SBAS系统，重新选择其他备选SBAS系统，并重新选择最优SBAS系统参与定位。

可以判断电离层格网改正数对应SBAS系统无效并更新备选和最优系统；存储备选SBAS系统的电离层格网改正数，检测接收机周围5°×5°经纬度范围的四个SBAS电离层格网点是否均存在且有效，若超过一定时间仍有一个及以上格网点不存在或无效则认为该SBAS系统的电离层格网无法覆盖用户所在区域，即该系统无效。选取第二最优星基增强系统后，如果超过一定时间仍无法使用电离层格网进行改正，则认为第二最优星基增强系统无效；检测出无效系统后，从备选系统中删除该SBAS系统，重新选择其他备选SBAS系统，并重新选择最优SBAS系统参与定位；及时检测和替换无效SBAS系统，也可以提高了定位的稳定性和定位精度。

本发明公开了基于星基增强系统的定位方法，通过获取接收机的位置信息以及GNSS观测量数据，并确定接收机跟踪的多个星基增强系统；根据所述接收机的位置信息从所述多个星基增强系统中确定两个备选星基增强系统；获取每个所述备选星基增强系统对应的有效慢变改正数的个数，根据所述有效慢变改正数的个数从所述两个备选星基增强系统中，确定第一最优星基增强系统；获取每个所述备选星基增强系统对应的电离层格网的有效点位个数，根据所述电离层格网的有效点位个数从所述两个备选星基增强系统中，确定第二最优星基增强系统；根据所述第一最优星基增强系统确定最优星历星钟改正数，根据第二最优星基增强系统确定最优电离层格网改正数，并根据所述最优星历星钟改正数、最优电离层格网改正数以及GNSS观测量数据进行定位；从两个备选星基增强系统选取星历星钟改正数最优的星基增强系统和电离层格网改正数最优的星基增强系统，以星历星钟改正数最优的星基增强系统和电离层格网改正数最优的星基增强系统进行定位，从而提高了定位的稳定性和定位精度。

图2是本发明第二实施例的基于星基增强系统的定位装置的结构示意图，如图2所示，所述基于星基增强系统的定位装置20包括信息获取模块21、备选模块22、第一选择模块23、第二选择模块24以及定位模块25；

所述信息获取模块21，用于获取接收机的位置信息以及GNSS观测量数据，并确定接收机跟踪的多个星基增强系统；

所述备选模块22，用于根据所述接收机的位置信息从所述多个星基增强系统中确定两个备选星基增强系统；

所述第一选择模块23，用于获取每个所述备选星基增强系统对应的有效慢变改正数的个数，根据所述有效慢变改正数的个数从所述两个备选星基增强系统中，确定第一最优星基增强系统；

所述第二选择模块24，用于获取每个所述备选星基增强系统对应的电离层格网的有效点位个数，根据所述电离层格网的有效点位个数从所述两个备选星基增强系统中，确定第二最优星基增强系统；

所述定位模块25，用于根据所述第一最优星基增强系统确定最优星历星钟改正数，根据第二最优星基增强系统确定最优电离层格网改正数，并根据所述最优星历星钟改正数、最优电离层格网改正数以及GNSS观测量数据进行定位。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于星基增强系统的定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取接收机的位置信息以及GNSS观测量数据，并确定接收机跟踪的多个星基增强系统；

根据所述接收机的位置信息从所述多个星基增强系统中确定两个备选星基增强系统；

获取每个所述备选星基增强系统对应的有效慢变改正数的个数，根据所述有效慢变改正数的个数从所述两个备选星基增强系统中，确定第一最优星基增强系统；

获取每个所述备选星基增强系统对应的电离层格网的有效点位个数，根据所述电离层格网的有效点位个数从所述两个备选星基增强系统中，确定第二最优星基增强系统；

根据所述第一最优星基增强系统确定最优星历星钟改正数，根据第二最优星基增强系统确定最优电离层格网改正数，并根据所述最优星历星钟改正数、最优电离层格网改正数以及GNSS观测量数据进行定位。

2.根据权利要求1所述的基于星基增强系统的定位方法，其特征在于，根据所述接收机的位置信息从所述多个星基增强系统中确定两个备选星基增强系统，包括：

根据所述接收机所在国家的国土范围，确定从属于所述接收机所在国家的星基增强系统，以从属于所述接收机所在国家的星基增强系统，作为一个备选星基增强系统；

在不从属于所述接收机所在国家的星基增强系统中，获取经度与所述接收机的经度最接近的SBAS卫星，以所述SBAS卫星对应的星基增强系统作为另一个备选星基增强系统。

3.根据权利要求1所述的基于星基增强系统的定位方法，其特征在于，根据所述有效慢变改正数的个数从所述两个备选星基增强系统中，确定第一最优星基增强系统，包括：

若不存在所述有效慢变改正数的个数相等的两个所述备选星基增强系统，则从所述两个备选星基增强系统中，选择对应所述有效慢变改正数的个数最多的备选星基增强系统，作为第一最优星基增强系统；

若存在所述有效慢变改正数的个数相等的两个所述备选星基增强系统，则以两个所述备选星基增强系统中，经度与所述接收机的经度最接近的SBAS卫星，对应的所述备选星基增强系统，作为第一最优星基增强系统。

4.根据权利要求1所述的基于星基增强系统的定位方法，其特征在于，获取每个所述备选星基增强系统对应的电离层格网的有效点位个数，包括：

确定所述电离层格网的有效点位的检测范围，获取每个所述备选星基增强系统在所述检测范围内对应的电离层格网的有效点位个数。

5.根据权利要求4所述的基于星基增强系统的定位方法，其特征在于，确定所述电离层格网的有效点位的检测范围，包括：

以接收机为中心点，在纬度方向上确定预设纬度范围，在经度方向上确定预设经度范围，根据所述中心点、预设纬度范围以及预设经度范围确定所述电离层格网的有效点位的检测范围。

6.根据权利要求4所述的基于星基增强系统的定位方法，其特征在于，根据所述电离层格网的有效点位个数从所述两个备选星基增强系统中，确定第二最优星基增强系统，包括：

若不存在所述电离层格网的有效点位个数相等的两个所述备选星基增强系统，则从所述两个备选星基增强系统中，选择对应所述电离层格网的有效点位个数最多的备选星基增强系统，作为第二最优星基增强系统；

若存在所述电离层格网的有效点位个数相等的两个所述备选星基增强系统，则以两个所述备选星基增强系统中，经度与所述接收机的经度最接近的SBAS卫星，对应的备选星基增强系统，作为第二最优星基增强系统。

7.根据权利要求3所述的基于星基增强系统的定位方法，其特征在于，根据所述第一最优星基增强系统确定最优星历星钟改正数，包括：

若所述第一最优星基增强系统中存在多颗SBAS卫星播发的星历星钟改正数属于同一组，则以同一组中的所述星历星钟改正数确定最优星历星钟改正数，若所述第一最优星基增强系统中，不存在多颗SBAS卫星播发的星历星钟改正数属于同一组，则以高度角最高的一颗SBAS卫星播发的星历星钟改正数作为最优星历星钟改正数。

8.根据权利要求6所述的基于星基增强系统的定位方法，其特征在于，根据第二最优星基增强系统确定最优电离层格网改正数，包括：

若所述第二最优星基增强系统中存在多颗SBAS卫星播发的电离层格网改正数属于同一组，则以同一组中的所述电离层格网改正数确定最优电离层格网改正数，若所述第一最优星基增强系统中，不存在多颗SBAS卫星播发的电离层格网改正数属于同一组，则以高度角最高的一颗SBAS卫星播发的电离层格网改正数作为最优电离层格网改正数。

9.根据权利要求8所述的基于星基增强系统的定位方法，其特征在于，在获取每个所述备选星基增强系统对应的电离层格网的有效点位个数之后，还包括：

当所述第二最优星基增强系统的电离层格网无法覆盖接收机观测到的某颗卫星的穿刺点时，则从所述接收机观测到的其他卫星中，选择与所述卫星的方位角、高度角均相差最小并且穿刺点可以被有效格网点覆盖的卫星，以该卫星对应的电离层改正数偏差，作为补偿值，

或者，利用当前历元所有卫星的电离层模型偏差量的平均值作为补偿值，

根据所述补偿值和导航电文参数计算出的电离层改正数，对所述卫星的电离层模型偏差补偿。

10.一种基于星基增强系统的定位装置，其特征在于，包括信息获取模块、备选模块、第一选择模块、第二选择模块以及定位模块；

所述信息获取模块，用于获取接收机的位置信息以及GNSS观测量数据，并确定接收机跟踪的多个星基增强系统；

所述备选模块，用于根据所述接收机的位置信息从所述多个星基增强系统中确定两个备选星基增强系统；

所述第一选择模块，用于获取每个所述备选星基增强系统对应的有效慢变改正数的个数，根据所述有效慢变改正数的个数从所述两个备选星基增强系统中，确定第一最优星基增强系统；

所述第二选择模块，用于获取每个所述备选星基增强系统对应的电离层格网的有效点位个数，根据所述电离层格网的有效点位个数从所述两个备选星基增强系统中，确定第二最优星基增强系统；

所述定位模块，用于根据所述第一最优星基增强系统确定最优星历星钟改正数，根据第二最优星基增强系统确定最优电离层格网改正数，并根据所述最优星历星钟改正数、最优电离层格网改正数以及GNSS观测量数据进行定位。

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