[发明专利]一种基于虚拟基准星的广域差分方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于虚拟基准星的广域差分方法，涉及卫星导航系统广域差分方法研究的技术领域，是一种以满足提高卫星导航系统的定位精度且适合各种卫星导航系统的广域差分方法。

背景技术

广域差分能将伪距测量中的各种定位误差加以消除，是提高卫星导航系统性能的最有效的手段，但是目前的研究方法均是基于GPS这一类中轨卫星的，我国的卫星导航系统将采用地球同步卫星(GEO)、倾斜高轨卫星(IGSO)和中轨卫星(MEO)组建成混合星座的全球定位系统，地球同步卫星必须保持赤道面上的轨位约束条件，需要不定期实施机动控制，因此不能采用同GPS一样的长期数据平滑方法。同时，高轨卫星的DOP值是MEO卫星的DOP值的几倍，也不能采用GPS为了克服DOP值过大而采用的对差分改正量进行误差限制的方法。在CAPS系统中，提出了星钟和星历分离的广域差分方法，获得了比较好的差分效果，但是这种方法在MEO星座中的应用存在较大的困难，因为MEO卫星相对于地面用户是快速运动的，可视时间短，不能采用某一颗不变的卫星作为基准星完成星历误差相对分离，而需要基准星频繁更替。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种基于虚拟基准星的广域差分方法，能够同时适合多种卫星星座以适合我国正在发展的compass，需要研究新的差分方法。

技术方案

本发明的基本思想是：当差分站存在与卫星导航系统的系统时间之间存在时间偏差时，为了通过星际单差的方法消除这一误差，提出利用一颗假想卫星代替实际卫星，即虚拟基准星以完成径向星历伪距误差的相对分离。

本发明方法的特征在于：将差分站分为区域主站和副站，且主站与卫星导航系统时间同步，本方法具体步骤如下：

步骤1在时间同步的区域主站分离出星钟误差：

ρCLKk=ρ1k-R1k(E)]]>，其中E表示卫星的广播星历，ρ₁^k表示主差分站到第k颗卫星的站星径向伪距误差，R₁^k(E)表示差分站与广播星历之间的几何距离；

步骤2：扣除星钟误差，得到包含站钟偏差的径向星历伪距误差Δρ_i^k，其值等于ρ₁^k-R₁^k(E)-(ρ₁^k-R_i^k(E))+c.Δt_i；其中：ρ_i^k表示i差分站到第k颗卫星的站星径向伪距误差，R_i^k(E)表示i差分站与广播星历之间的几何距离，Δt_i表示副差分站的站钟偏差；

步骤3构造虚拟基准星的径向星历伪距误差Δρ_i^V：