[发明专利]面向全球无缝的瞬时分米级导航定位方法

说明书

本发明公开的面向全球无缝的瞬时分米级导航定位方法，包括：(1)服务端实时解算三频卫星钟差、测站间的ISPB和FCB产品，并提供给用户端；(2)用户端解算用户站的ISPB；(3)用户端进行精密单点定位；(4)利用三频浮点模糊度构建宽巷和超宽巷模糊度；(5)将三频浮点模糊度对应的协方差矩阵进行映射；(6)固定超宽巷模糊度；(7)固定宽巷模糊度；(8)利用模糊度固定过程获得的位置参数进行高精度的定位和导航应用。本发明无需基站或者增强系统的辅助，应用范围也不受基站密度的限制，可进行全球无缝的瞬时精度达到2分米级的导航定位应用。

技术领域

本发明涉及一种面向全球无缝的瞬时分米级导航定位方法，在全球范围内瞬时定位精度可达到2分米级。

背景技术

随着美国GPS现代化的推进，欧盟GALILEO系统的建立和俄罗斯GLONASS系统的恢复以及中国北斗二代的实施，未来的导航卫星星座将包含120多颗卫星，并且将提供多余等于三频(L5，E5b，B3)的无线电信号。多频多系统组合定位可以显著减少模糊度的初始化时间，提高定位精度及可靠性，已成为高精度卫星导航技术的研究热点和发展方向。

此外，随着机器学习和图像识别等技术的发展，一些诸如智能驾驶，无人机导航等高精度导航应用也在飞速发展，GPS的作用在于为人或载具提供精确的绝对坐标信息，在各种位置服务中都起着不可或缺的作用。然而，现有的GPS定位算法很难满足实时高精度高动态导航的需求。就智能驾驶来说，通常认为智能驾驶只进行简单车道级识别的话，GPS定位精度需要达到优于1.5m的精度，而如果需要准确定位在车道所处的位置则要优于0.5m,真正达到完全智能驾驶程度，则要求GPS精度优于0.1m。在复杂的都市环境中，由于信号遮挡以及多路径的影响，GPS伪距定位通常只能达到米级的精度，用于真正的智能驾驶还远远不够。虽然目前的网络RTK等广域差分技术已经很成熟，精度也可以满足智能驾驶的需求，但是此类技术通常需要比较密集的基准站网来生成、播发改正信息，因此作用范围非常有限。另外，星基或者地基的增强系统也可以达到分米级的伪距定位精度，如美国的WAAS系统和欧盟的EGNOS等空基增强系统，还有中国建设的北斗地基增强系统。但是增强系统也只是可以实现广域的分米级定位且建设需要极大的成本。

目前可以不依赖基站实现GNSS高精度定位的主流技术即精密单点定位(PPP)技术，单站即可实现厘米级的定位精度，然而众所周知，传统的PPP需要长达数十分钟的时间才能收敛到可靠的精度，而且在面临多数卫星失锁的情况下有可能需要重收敛，这极大的限制了PPP在实时应用中的作用。随着PPP技术的发展，国内外部分学者提出了模糊度固定的概念，即将浮点的模糊度固定为整数模糊度，这样做不仅可以在一定程度上加快收敛，还可以增强PPP定位结果的可靠性，不过即使联合多系统进行模糊度固定，动态站依然需要数分钟的收敛时间，在城市高动态环境中还要更长，因此还是不足以满足智能交通的需求。

目前存在的单历元定位方法主要是基于网络RTK方法，依赖CORS站来播发准确的对流层电离层改正数，以实现单历元厘米级定位。例如，公开号为CN104111467A的中国专利申请“一种基于北斗三频宽巷组合的网络RTK瞬时定位方法”，披露了一种瞬时高精度定位方法，包括：网络RTK服务端依赖CORS站实时产生、播发包括对流层和电离层延迟改正数在内的虚拟观测值；用户端利用TCAR法快速的固定宽巷模糊度，以得到厘米级精度的位置解。上述方案虽然满足实时应用的精度需求，但依旧需要依赖一定密度的基准站播发的区域改正产品，难以在大区域甚至全球推广开来。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种瞬时定位精度可达到2分米级的、面向全球无缝的瞬时分米级导航定位方法。

本发明提供的面向全球无缝的瞬时分米级导航定位方法，包括：

(1)服务端实时提供全球可用的非差非组合模型下的三频卫星钟差或频间钟偏差改正数、卫星轨道和FCB产品；