CN115826016B - 一种北斗双频星基增强改正数及完好性参数解算的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种北斗双频星基增强改正数及完好性参数解算的方法，属于卫星定位导航增强技术领域。方法通过对北斗观测数据及卫星广播星历进行数据预处理，对北斗观测数据进行公共误差模型改正得到伪距残差，再分别通过正态化中位数方法、卫星共视法、解析几何法得到每颗卫星对应的完好性参数，即双频测距误差DFRE。本发明解决了我国的北斗星基增强系统亟需一种基于北斗星基增强系统的改正数及完好性参数解算方法，用于北斗星基增强信息处理关键技术的研究的问题，具有明显提升北斗双频星基增强系统定位精度的优点。
Description
技术领域
本发明涉及卫星定位导航增强技术领域，具体是涉及一种北斗双频星基增强改正数及完好性参数解算的方法。
背景技术
随着科技的发展，利用卫星进行导航和定位的研究对于世界各国提高国防实力和经济实力具有极高的战略意义。全球导航卫星系统（Global Navigation SatelliteSystem，GNSS）能够提供全天候、全球性、连续实时的导航定位服务，在海陆空等军事领域与民用领域方面具有良好的应用。
但单纯依靠卫星导航系统，无法满足一些对定位精度和完好性需求较高的领域，比如航空飞机精密进近、港口导航等。全球导航卫星系统卫星会偶尔发生一些重大的错误导致导航性能出现致命缺陷，严重威胁航空用户的生命安全，同时造成了巨大的经济损失。
为了防止类似事件的发生，尤其是在涉及如航空进近等生命安全领域的全球导航卫星系统应用，保证全球导航卫星系统在民航领域中的安全性以及满足所规定的各项指标，提高全球导航卫星系统完好性性能具有及其重要的意义。
对完好性的监测主要是通过系统增强的方法进行，当前主要的导航增强方法有星基增强系统（Satellite-Based Augmentation System，SBAS）、地基增强系统（Ground-Based Augment System，GBAS）、接收机自主完好性监测（Receiver AutonomouslyIntegrity Monitor，RAIM）、卫星自主完好性检测（Satellite Autonomously IntegrityMonitor，SAIM）。
SBAS技术通过地球静止轨道（GEO）卫星搭载卫星导航增强信号转发器，向用户播发星历误差、卫星钟差、电离层延迟等多种修正信息，通过GEO卫星播发改正数和完好性信息，使导航系统能够可靠地服务于民用航空交通运输、军用航空及国土安全等领域，从而成为各航天大国竞相发展的手段。
目前，全球已经建立起了多个SBAS系统，如美国的广域增强系统（WAAS）、俄罗斯的差分校正和监测系统（SDCM）、欧洲的地球静止导航重叠服务（EGNOS）、日本的多功能星基增强系统（MSAS）以及印度的GPS辅助静地轨道增强导航系统（GAGAN）。
在全球大力发展SBAS系统的背景下，我国的北斗星基增强系统（BDSBAS）也正在测试中，在竞争如此激烈的时代背景下，亟需一种基于北斗星基增强系统（BDSBAS）的改正数及完好性参数解算方法，这对北斗星基增强信息处理关键技术展开研究至关重要。
发明内容
本发明解决的技术问题是：我国的北斗星基增强系统亟需一种基于北斗星基增强系统的改正数及完好性参数解算方法，用于北斗星基增强信息处理关键技术的研究。
为解决上述问题，本发明的技术方案如下：
一种北斗双频星基增强改正数及完好性参数解算的方法，包括以下步骤：
S1、对北斗观测数据及卫星广播星历进行数据预处理；
S2、对数据预处理后的北斗观测数据进行公共误差模型改正，解算得到伪距残差；
S3、通过正态化中位数方法对伪距残差进行质量控制，探测并剔除伪距残差中的异常值；
S4、通过卫星共视法将伪距残差中接收机时钟统一到同一时间基准；
S5、基于时钟同步后的伪距残差建立观测方程，通过递归最小二乘方法解算得到星历改正数以及星历协方差矩阵；
S6、通过解析几何法分别求解出每一颗卫星对应的用户最差位置，将星历协方差矩阵投影至最差用户位置的视距方向，得到每颗卫星对应的完好性参数，即双频误差DFRE。
其中，北斗观测数据为：对北斗B1C及B2a频点的观测数据，卫星星历分为预报星历和后处理星历。
现有技术中，SAIM技术仍处在发展验证阶段，且早期的在轨卫星上并没有相应的硬件设施，无法进行SAIM技术监测，应用较少；RAIM技术是指集成在接收机端的算法，但RAIM技术具有一定的性能极限，无法满足较高的完好性监测性能需求；GBAS系统因其覆盖范围有限，距离监测站越远播发的改正数的改正效果越差，需要布设大量的监测站，系统维护需要耗费大量的人力物力。而SBAS技术具有覆盖区域大、应用广泛、相对造价更低、硬件设备投入较小、故障反应迅速，能为航空用户提供满足终端区到一类精密进近各阶段的导航性能需求，有其他技术无法比拟的优势而成为当前应用最广泛的增强手段。
全球导航卫星系统（GNSS）完好性是指当导航系统定位误差超限或者不可用时，系统及时向用户告警的能力，从侧面反映了用户对GNSS提供的信息的信任程度，是一种可信性的衡量，用来衡量整个导航系统所提供导航服务信息的正确性。完好性包括告警门限、完好性风险、告警时间三个方面的要求。由于卫星导航系统卫星几何布局时刻发生变化，因此用户必须考虑这种时变特性对完好性的影响，这种影响通过保护级来表示，即系统性能随空间变化所导致的风险必须反映在保护级中。
进一步地，步骤S1中，北斗观测数据的采样的时间间隔为1s，步骤S2中，进行伪距残差计算时，卫星截止高度角为10°。
进一步地，数据预处理为：
S11、数据完整率检测：
检验北斗观测数据的完整率以保证原始观测数据的有效性，并保留同时具有所需伪距数据以及载波相位数据的卫星；
S12、周跳探测：
联合MW组合观测量
和GF组合观测量
进行周跳探测，所述周跳探测的规则为：当周跳检测量大于0.05周时，判定探测出周跳；
S13、载波相位平滑伪距：
基于Hatch滤波进行载波相位平滑伪距，提高伪距精度，载波相位平滑伪距的计算公式为：
上式中，
为无周跳出现或者卫星入境/中断重新出现的第一个历元，第一个历元使用双频无电离层组合伪距代替平滑值，
为第1个历元的平滑伪距观测值，
代表第i历元的无电离层组合距观测值，
代表第i个历元的平滑伪距观测值，
为第i个历元的无电离层组合相位观测值，
为第i-1个历元的无电离层组合相位观测值，i为正整数且大于1，
S14、对卫星广播星历进行导航电文处理，得到各个卫星的星历位置、各个监测站与各个卫星间的星历距离、各个卫星真实位置和星历位置间的偏差值。
进一步地，步骤S2包括：
通过公共误差模型消除北斗观测数据中的卫星端误差、信号传播误差、监测站端误差，得到伪距残差，伪距残差的表达公式为：
上式中，
为伪距残差，i表示监测站，j表示卫星，
为单位方向矢量，b为接收机时钟偏差，
为星历预报误差，
为星钟误差，
为残余误差。
更进一步地，卫星端误差包括：相对论效应误差、差分码偏差、时间群延迟、地球自转延迟、地球引力延迟改正，所述信号传播误差包括电离层延迟、对流层延迟，所述监测站端误差包括地球固体潮误差、海洋负荷潮汐误差和极潮误差。
优选地，步骤S3包括：
对将数据预处理及公共误差模型改正后的伪距残差进行正态化中位数求解，即：将解算得到的数列进行快速排序，得到伪距残差数列，同时通过设置滑动窗口的滑动次数与窗口大小对排序好的伪距残差数列取中位数，并根据中位数剔除异常的伪距残差，得到处理后的伪距残差与单位方向矢量，
所述异常的伪距残差的判断方法为：
设定伪距残差数列的中位数为Q1，异常监测的阈值为Q2，保留数值位于[Q1-Q2，Q1+Q2]的伪距残差，超出此范围的伪距残差认定为异常的伪距残差。
优选地，步骤S4中，卫星共视法为：
处于两地的校准方监测站和待校准方监测站均使用同一种卫星接收机，以同一颗卫星为观测跟踪对象，接收机分析提取某个相同时间段内的两个时间信号数据，对提取的数据进行计算，得出时间偏差，再选取待校准方内的一个稳定监测站为基准站，对其余监测站同基准站进行站间差分，消除接收机钟差。
上述卫星接收机可以为GPS接收机或北斗接收机。
上述步骤S4是指监测站接收机与理想系统时间之间仍存在难以避免的偏差和漂移，导致各个监测站的时钟并不严格同步。生成的伪距残差中就包含有监测站接收机时钟偏差，需要将监测站接收机时钟统一到同一个时间基准上，消除其对解算卫星星历改正数的影响。
优选地，步骤S5中，时钟同步后的伪距残差的表达公式为：
上式中，
为伪距残差，
为公共误差模型改正后的伪距残差，
为站间时钟偏差，
为接收机钟差的估计值，
，
为监测站i的接收机时钟偏差，
为基准站k的基准站时钟偏差，
，
为残余误差，
为星历预报误差，i表示监测站，j表示卫星，
为单位方向矢量，
为星钟误差，
为残余误差。
优选地，步骤S5还包括：
基于时钟同步后的伪距残差建立观测方程，同时建立状态转移矩阵，通过递归最小二乘方法进行星历改正数及星历协方差矩阵计算，其中，
伪距残差建立观测方程为：
上式中，
为伪距残差，
为星历预报误差，
为单位方向矢量，
为星钟误差，
为残余误差，i表示监测站，j表示卫星，
状态转移矩阵为：
上式中，
为状态转移矩阵，
为观测数据采样时间，
星历协方差矩阵的表达公式为：
上式中，
为星历协方差矩阵，
为卫星星历修正误差的协方差矩阵，
为卫星钟差修正误差的方差。
进一步优选地，步骤S6中，解析几何法为：
对双频测距误差DFRE进行解算时，将双频测距误差DFRE等效为双频测距误差DFRE的协方差矩阵
在最差用户位置方向矢量
的映射数值，解析几何法的计算公式为：
上式中，DFRE为双频测距误差，
为卫星到最差用户位置的单位方向矢量，
为卫星星历修正误差的协方差矩阵，
为卫星钟差修正误差的方差。
本发明的有益效果是：
（1）本发明给出了北斗双频星基增强系统解算星历/星钟改正数及完好性参数的方法，利用生成的改正数和完好性参数，进行中国区域内定位验证，精度提升明显；
（2）本发明提供的基于正态中位数的快速排列滑动窗口质量控制算法，对于出入境时伪距残差的跳变现象有明显改善；
（3）本发明基于递归最小二乘算法对星钟/星历改正数、用户差分距离误差参数进行解算。通过IGS分析中心GFZ的最终精密产品，插值解算得到真实的轨道误差和卫星钟差，同解算得到的星历/星钟改正数进行序列对比，符合程度较高；
（4）本发明广域覆盖增强，利用中国区域内分布均匀的少量监测站接收的观测数据、广播星历即可解算卫星星历改正数和钟差改正数，并通过GEO播发到中国区域内的用户，包括海洋、沙漠、山区等地基增强系统不能覆盖的区域。
附图说明
图1是一种北斗双频星基增强改正数及完好性参数解算的方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。
应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述……，但这些……不应限于这些术语。这些术语仅用来将……区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一……也可以被称为第二……，类似地，第二……也可以被称为第一……。
为了便于本领域技术人员理解，现将实施例对本发明作进一步详细描述：一种北斗双频星基增强改正数及完好性参数解算的方法的实施例，包括以下步骤：
S1、对北斗观测数据及卫星广播星历进行数据预处理，北斗观测数据的采样的时间间隔为1s，数据预处理为：
S11、数据完整率检测：
检验北斗观测数据的完整率以保证原始观测数据的有效性，并保留同时具有所需伪距数据以及载波相位数据的卫星。
S12、周跳探测：
联合MW组合观测量
和GF组合观测量
进行周跳探测，所述周跳探测的规则为：当周跳检测量大于0.05周时，判定探测出周跳。
本实施例中，上述步骤S12具体为：
利用电离层残差法即GF组合，通过双频载波差分求解电离层延迟，通过相邻历元差分求解残差变化量。
同历元双频载波
进行差分，则组合观测值如下，
其中，I代表电离层延迟；N代表整周模糊度；
代表波长。
令：
，对式：
两边同时除以
后，等号右边第一项结果用
代替，即得到式：
两边同时除以
得到如下公式，
将第i和i+1历元的
相减得到如下公式，
式中，
分别表示
的历元间变化量，当周跳检测量大于0.05周时，探测出周跳。
S13、载波相位平滑伪距：
基于Hatch滤波进行载波相位平滑伪距，提高伪距精度，载波相位平滑伪距的计算公式为：
上式中，
为无周跳出现或者卫星入境/中断重新出现的第一个历元，第一个历元使用双频无电离层组合伪距代替平滑值，
为第1个历元的平滑伪距观测值，
代表第i历元的无电离层组合距观测值，
代表第i个历元的平滑伪距观测值，
为第i个历元的无电离层组合相位观测值，
为第i-1个历元的无电离层组合相位观测值，i为正整数且大于1。
S14、对卫星广播星历进行导航电文处理，得到各个卫星的星历位置、各个监测站与各个卫星间的星历距离、各个卫星真实位置和星历位置间的偏差值。
本实施例中，由卫星广播星历可以得到卫星j的星历位置
。
监测站i和卫星j间的星历距离为
，单位方向矢量为
。
卫星的真实位置和星历位置间的偏差可表示为
，
，则
。
S2、对数据预处理后的北斗观测数据进行公共误差模型改正，解算得到伪距残差，通过公共误差模型消除北斗观测数据中的卫星端误差、信号传播误差、监测站端误差，得到伪距残差，伪距残差的表达公式为：
上式中，
为伪距残差，i表示监测站，j表示卫星，
为单位方向矢量，b为接收机时钟偏差，
为星历预报误差，
为星钟误差，
为残余误差。
上述步骤中，卫星端误差包括：相对论效应误差、差分码偏差、时间群延迟、地球自转延迟、地球引力延迟改正，所述信号传播误差包括电离层延迟、对流层延迟，所述监测站端误差包括地球固体潮误差、海洋负荷潮汐误差和极潮误差。
本实施例中，误差改正的具体内容如下：
（1）卫星时钟误差改正
卫星钟差由下式进行二项式进行拟合得到：
其中，
分别为信号发射时刻、参考时刻。
（2）时间群延迟即TGD改正
对于使用B1C和B2a信号的双频用户，采用双频无电离层组合进行TGD改正，计算方法为：
其中，
，
为B1C伪距观测值与B2a伪距观测值的双频电离层组合伪距。
（3）相对论效应
相对论效应主要通过下式进行估计解算：
其中，
为相对论系数；
为轨道偏心率；
为轨道半长轴平方根，
为偏近点角参数。
（4）电离层延迟改正
选取双频组合对电离层进行消除改正，双频消电离层组合模型如下：
其中，i表示频点，
分别代表伪距、载波相位观测值。
（5）对流层延迟改正
对流层延迟改正采用模型函数进行估计，主要利用UNB3模型进行改正：
其中，
为天顶对流层干湿延迟，
分别为温度、大气压、水分气压。同时相对湿度可由气象参数的年均值和振幅结合UNB3模型的系数表求得。
S3、通过正态化中位数方法对伪距残差进行质量控制，探测并剔除伪距残差中的异常值：
对将数据预处理及公共误差模型改正后的伪距残差进行正态化中位数求解，即：将解算得到的数列进行快速排序，得到伪距残差数列，同时通过设置滑动窗口的滑动次数与窗口大小对排序好的伪距残差数列取中位数，并根据中位数剔除异常的伪距残差，得到处理后的伪距残差与单位方向矢量，
所述异常的伪距残差的判断方法为：
设定伪距残差数列的中位数为Q1，异常监测的阈值为Q2，保留数值位于[Q1-Q2，Q1+Q2]的伪距残差，超出此范围的伪距残差认定为异常的伪距残差。
本实施例中，Q2取值为5。
S4、通过卫星共视法将伪距残差中接收机时钟统一到同一时间基准，卫星共视法为：
处于两地的校准方监测站和待校准方监测站均使用同一种卫星接收机，以同一颗卫星为观测跟踪对象，接收机分析提取某个相同时间段内的两个时间信号数据，对提取的数据进行计算，得出时间偏差，再选取待校准方内的一个稳定监测站为基准站，对其余监测站同基准站进行站间差分，消除接收机钟差。
本实施例中，校准方监测站为所采用的监测站中的数据较为稳定的一个监测站，即基准站。待校准方监测站为除基准站以外的其余多个监测站。其余监测站同基准站进行站间差分，消除接收机钟差。
S5、基于时钟同步后的伪距残差建立观测方程，通过递归最小二乘方法解算得到星历改正数以及星历协方差矩阵，时钟同步后的伪距残差的表达公式为：
上式中，
为伪距残差，
为公共误差模型改正后的伪距残差，
为站间时钟偏差，
为接收机钟差的估计值，
，
为监测站i的接收机时钟偏差，
为基准站k的基准站时钟偏差，
，
为残余误差，
为星历预报误差，i表示监测站，j表示卫星，
为单位方向矢量，
为星钟误差，
为残余误差。
本实施例中，上述公式的具体解算流程为：
生成的伪距残差中包含有监测站接收机时钟偏差
，选定监测站k 作为基准站，将
视为随机误差，由最小二乘法可得基准站k站间时钟偏差估计值
。
将其他监测站的伪距残差
与基准站伪距残差
按照同一颗卫星作差，
其中，
忽略不计，则
，其中
，其估计值为
。
基于时钟同步后的伪距残差建立观测方程，同时建立状态转移矩阵，通过递归最小二乘方法进行星历改正数及星历协方差矩阵计算，其中，
伪距残差建立观测方程为：
上式中，
为伪距残差，
为星历预报误差，
为单位方向矢量，
为星钟误差，
为残余误差，i表示监测站，j表示卫星，
状态转移矩阵为：
上式中，
为状态转移矩阵，
为观测数据采样时间，
星历协方差矩阵的表达公式为：
上式中，
为星历协方差矩阵，
为卫星星历修正误差的协方差矩阵，
为卫星钟差修正误差的方差。
S6、通过解析几何法分别求解出每一颗卫星对应的用户最差位置，将星历协方差矩阵投影至最差用户位置的视距方向，得到每颗卫星对应的完好性参数，即双频误差DFRE，解析几何法为：
对双频测距误差DFRE进行解算时，将双频测距误差DFRE等效为双频测距误差DFRE的协方差矩阵
在最差用户位置方向矢量
的映射数值，解析几何法的计算公式为：
上式中，DFRE为双频测距误差，
为卫星到最差用户位置的单位方向矢量，
为卫星星历修正误差的协方差矩阵，
为卫星钟差修正误差的方差。
本实施例中，
为卫星星历修正误差的协方差矩阵，求取
的特征值分别为
，则
，
为卫星钟差修正误差的方差。
，
为卫星到最差用户位置的单位方向矢量，
为
的转置。
下面结合积极效果对本发明作进一步描述。
本发明基于中国区域内分布均匀的监测站北斗观测数据及广播星历，进行数据完整率检测、周跳探测和载波相位平滑伪距数据预处理以及公共误差改正然后解算伪距残差；利用“正态中位数的快速排列滑动窗口”质量控制算法对伪距残差进行异常值剔除；通过“卫星共视法”将伪距残差中接收机时钟统一到同一时间基准；基于递归最小二乘，将伪距残差建立观测方程，解算得到星历/星钟改正数及星历/星钟协方差矩阵；将星历/星钟协方差矩阵投影到最差用户位置视距方向，得到每颗卫星对应的DFRE。本发明给出的星基增强星历/星钟改正数及完好性参数计算方法，能够提高卫星导航定位的精确度，保障导航系统的可靠性和完好性。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种北斗双频星基增强改正数及完好性参数解算的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对北斗观测数据及卫星广播星历进行数据预处理；
S2、对数据预处理后的北斗观测数据进行公共误差模型改正，解算得到伪距残差；
S3、通过正态化中位数方法对伪距残差进行质量控制，探测并剔除伪距残差中的异常值；
S4、通过卫星共视法将伪距残差中接收机时钟统一到同一时间基准；
S5、基于时钟同步后的伪距残差建立观测方程，通过递归最小二乘方法解算得到星历改正数以及星历协方差矩阵；
S6、通过解析几何法分别求解出每一颗卫星对应的用户最差位置，将星历协方差矩阵投影至最差用户位置的视距方向，得到每颗卫星对应的完好性参数，即双频误差DFRE。
2.如权利要求1所述的一种北斗双频星基增强改正数及完好性参数解算的方法，其特征在于，所述步骤S1中，北斗观测数据的采样的时间间隔为1s，所述步骤S2中，进行伪距残差计算时，卫星截止高度角为10°。
3.如权利要求1所述的一种北斗双频星基增强改正数及完好性参数解算的方法，其特征在于，所述数据预处理为：
S11、数据完整率检测：
检验北斗观测数据的完整率以保证原始观测数据的有效性，并保留同时具有所需伪距数据以及载波相位数据的卫星；
S12、周跳探测：
联合MW组合观测量LMW和GF组合观测量LGF进行周跳探测，所述周跳探测的规则为：当周跳检测量大于0.05周时，判定探测出周跳；
S13、载波相位平滑伪距：
基于Hatch滤波进行载波相位平滑伪距，提高伪距精度，载波相位平滑伪距的计算公式为：
上式中，P1为无周跳出现或者卫星入境/中断重新出现的第一个历元，第一个历元使用双频无电离层组合伪距代替平滑值，
为第1个历元的平滑伪距观测值，Pi代表第i历元的无电离层组合距观测值，
代表第i个历元的平滑伪距观测值，
为第i个历元的无电离层组合相位观测值，
为第i-1个历元的无电离层组合相位观测值，i为正整数且大于1，
S14、对卫星广播星历进行导航电文处理，得到各个卫星的星历位置、各个监测站与各个卫星间的星历距离、各个卫星真实位置和星历位置间的偏差值。
4.如权利要求1所述的一种北斗双频星基增强改正数及完好性参数解算的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
通过公共误差模型消除北斗观测数据中的卫星端误差、信号传播误差、监测站端误差，得到公共误差模型改正后的伪距残差，公共误差模型改正后的伪距残差的表达公式为：
上式中，
为公共误差模型改正后的伪距残差，i表示监测站，j表示卫星，
为单位方向矢量，b为接收机时钟偏差，
为星历预报误差，
为星钟误差，
为残余误差，bi为监测站i的接收机时钟偏差。
5.如权利要求4所述的一种北斗双频星基增强改正数及完好性参数解算的方法，其特征在于，所述卫星端误差包括：相对论效应误差、差分码偏差、时间群延迟、地球自转延迟、地球引力延迟改正，所述信号传播误差包括电离层延迟、对流层延迟，所述监测站端误差包括地球固体潮误差、海洋负荷潮汐误差和极潮误差。
6.如权利要求1所述的一种北斗双频星基增强改正数及完好性参数解算的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
对将数据预处理及公共误差模型改正后的伪距残差进行正态化中位数求解，即：将解算得到的数列进行快速排序，得到伪距残差数列，同时通过设置滑动窗口的滑动次数与窗口大小对排序好的伪距残差数列取中位数，并根据中位数剔除异常的伪距残差，得到处理后的伪距残差与单位方向矢量，
所述异常的伪距残差的判断方法为：
设定伪距残差数列的中位数为Q1，异常监测的阈值为Q2，保留数值位于[Q1-Q2，Q1+Q2]的伪距残差，超出此范围的伪距残差认定为异常的伪距残差。
7.如权利要求1所述的一种北斗双频星基增强改正数及完好性参数解算的方法，其特征在于，所述步骤S4中，卫星共视法为：
处于两地的校准方监测站和待校准方监测站均使用同一种卫星接收机，以同一颗卫星为观测跟踪对象，接收机分析提取某个相同时间段内的两个时间信号数据，对提取的数据进行计算，得出时间偏差，再选取待校准方内的一个稳定监测站为基准站，对其余监测站同基准站进行站间差分，消除接收机钟差。
8.如权利要求1所述的一种北斗双频星基增强改正数及完好性参数解算的方法，其特征在于，所述步骤S5中，时钟同步后的伪距残差的表达公式为：
上式中，
为伪距残差，
为公共误差模型改正后的伪距残差，
为站间时钟偏差，
为接收机钟差的估计值，bi，k＝bi-bk，bi为监测站i的接收机时钟偏差，bk为基准站k的基准站时钟偏差，
为残余误差，
为星历预报误差，i表示监测站，j表示卫星，
为单位方向矢量，
为星钟误差，
为残余误差。
9.如权利要求1所述的一种北斗双频星基增强改正数及完好性参数解算的方法，其特征在于，所述步骤S5还包括：
基于时钟同步后的伪距残差建立观测方程，同时建立状态转移矩阵，通过递归最小二乘方法进行星历改正数及星历协方差矩阵计算，其中，
伪距残差建立观测方程为：
上式中，
为伪距残差，
为星历预报误差，
为单位方向矢量，
为星钟误差，
为残余误差，i表示监测站，j表示卫星，
状态转移矩阵为：
上式中，Fctrans为状态转移矩阵，Interval为观测数据采样时间，
星历协方差矩阵的表达公式为：
上式中，
为星历协方差矩阵，Pc为卫星钟差修正误差的方差，Po为卫星钟差修正误差的方差。
10.如权利要求1所述的一种北斗双频星基增强改正数及完好性参数解算的方法，其特征在于，所述步骤S6中，解析几何法为：
对双频测距误差DFRE进行解算时，将双频测距误差DFRE等效为双频测距误差DFRE的协方差矩阵PDFRE在最差用户位置方向矢量
的映射数值，
为卫星到最差用户位置的单位方向矢量，解析几何法的计算公式为：
上式中，DFRE为双频测距误差，gWUL为卫星到最差用户位置的单位方向矢量，PY为卫星星历修正误差的协方差矩阵，Pc为卫星钟差修正误差的方差。
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