[发明专利]基于GNSS多频信号的单基站长距离实时定位方法

说明书

本发明提供了一种基于GNSS多频信号的单基站长距离实时定位方法，包括：步骤1，对原始的非组合观测值进行处理；步骤2，判断原始的模糊度是否固定，如是，直接利用模糊度信息作为伪观测值进行最小二乘解算；如否，对原始的模糊度约束处理后进行最小二乘解算；步骤3，对原始的模糊度进行转换；步骤4，对转换后的模糊度进行首次模糊度固定，如果固定不成功，进入步骤8；如果固定成功，对参数进行第一次更新；步骤5，对剩余的窄巷模糊度进行固定，如果固定不成功，进入步骤8；如果固定成功，对参数进行第二次更新；步骤6，还原原始的模糊度；步骤7，输出当前历元的定位结果；步骤8，进入下一历元解算，并将模糊度信息传递到下一历元。

技术领域

本发明涉及导航定位技术领域，具体涉及一种基于GNSS多频信号的单基站长距离实时定位方法。

背景技术

RTK定位(Real Time Kinematic，实时动态定位)技术利用流动站与参考站的GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)观测值进行差分，对流动站的位置进行解算。传统的RTK受到流动站与参考站之间距离的影响，在较短距离内(小于15km)可达到厘米级的定位精度，随着距离的增加定位精度受到电离层延迟，对流层延迟的影响，定位精度随之变差。

网络RTK技术是利用地面多个连续运行参考站接收GNSS数据，通过数据处理计算电离层延迟，对流层延迟建立数学模型，并通过用户传回的概略坐标计算用户所在位置的差分改正数，差分改正数经过网络传送至用户终端进而得到高精度的定位结果。网络RTK定位精度为厘米级，该技术依赖地面较为密集的连续运行参考站。

目前全球GNSS系统主要成员有，中国的BDS，美国的GPS，欧洲的Galileo，俄罗斯的GLONASS等，各GNSS系统已经或计划向用户播发多频信号。中国的BDS于2012年正式提供导航定位服务，BDS是全球首个全星座播发三频信号的卫星导航系统，其中B3空间信号接口控制文件已于2018年2月公开发布，其频率分别为B1＝1561.098MHz，B2＝1207.14MHz，B3＝1268.52MHz。目前GPS只有少部分卫星播发三频数据，其频率分别为L1＝1575.42MHz，L2＝1227.6MHz，L3＝1176.45MHz。Galileo也播发多个频率的信号，其中较为常用的频率为E1＝1575.42MHz，E6＝1278.75MHz，E5b＝1207.14MHz。GLONASS系统目前播发两个频率的信号，三频信号仍在建设当中。三频信号提供了更多的数据，显著提高了卫星的可用性和定位的可靠性。目前三频数据多数在观测值上进行线性组合，这些组合具有不同的物理特性，一些载波相位组合观测值的模糊度易于固定，而固定后的载波观测值成为高精度的“伪距”观测值，可直接应用于导航定位中。

综上，现有技术存在的问题如下：

1)传统单基站RTK仅能够覆盖距离参考站15km以内的范围，随着用户到参考站之间距离的增加其定位精度也随之变差。

2)网络RTK依赖于多个地面参考站，需要对所有参考站的数据进行处理，其运营和维护成本较大。

发明内容

本发明着眼于长距离的应用场景，基于单基站的GNSS三频非组合观测值进行动态定位解算，在保证厘米级精度的前提下延长了单基站服务的范围，解决了传统单基站RTK和网络RTK存在的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于GNSS多频信号的单基站长距离实时定位方法，包括以下步骤：

步骤1，基站和流动站接收到多频数据后对原始的非组合观测值进行处理；

步骤2，判断原始的模糊度是否固定，如是，直接利用模糊度信息作为伪观测值进行最小二乘解算；如否，对原始的模糊度约束处理后进行最小二乘解算；

步骤3，选取模糊度组合系数对原始的模糊度进行转换；