[发明专利]一种基于导航卫星和低轨增强卫星的定位方法和系统

权利要求书

1.一种基于导航卫星和低轨增强卫星的定位方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤1，在当前历元，获取导航卫星和低轨增强卫星的观测数据并进行预处理；

步骤2，获取导航卫星和低轨增强卫星的导航电文，根据所获取的低轨增强卫星的导航电文同时得到导航卫星和低轨增强卫星的精密轨道和钟差；

步骤3，根据获取的导航电文改正定位过程所受到的误差；

步骤4，经由以其中一种卫星导航系统为基准归一化得到统一线性观测方程并计算定位参数观测值；

步骤5，根据计算得到的定位参数观测值和上一历元的定位参数估计值，经由状态方程得到当前历元定位参数估计值并返回步骤1；

步骤6，根据定位参数估计值生成当前历元的定位和测速结果并保存。

2.如权利要求1所述的基于导航卫星和低轨增强卫星的定位方法，其特征在于，如果以GPS系统对应的接收机钟差为基准，则其他卫星导航系统的定位观测方程为：

式中，参数为GNSS系统对应的测站天顶方向对流层延迟参数对应的映射函数，T_a为测站天顶方向对流层延迟参数，是GPS系统对应的接收机钟差，是GPS系统在接收机端伪距硬件延迟，和分别为消电离层组合伪距和相位观测值，和分别为接收机端消电离层组合伪距和相位观测值硬件延迟，相似地，和分别为卫星端消电离层组合伪距和相位观测值硬件延迟；为消电离层组合观测值波长，c为真空中光速、f₁为频点1的载波频率、f₂为频点2的载波频率，为相应的整周模糊度参数，式中，为两个系统在接收机端伪距硬件延迟之差，也即码偏差；为根据站星初始坐标计算的站星距离，l、m、n为线性化系数，分别为而x^s、y^s和z^s为卫星坐标，x_a、y_a和z_a为测站初始坐标，Δx_a、Δy_a和Δz_a分别为其改正值。

3.如权利要求2所述的基于导航卫星和低轨增强卫星的定位方法，其特征在于，测速观测方程为：

其中，测站与卫星之间相位变化速率的计算公式如下：

式中，表示测站与卫星之间相位变化速率，单位为周/s，Δt表示采样间隔，而和为卫星速率，和为测站速率，表示接收机钟速，表示对流层的变化率。

4.如权利要求2所述的基于导航卫星和低轨增强卫星的定位方法，其特征在于，所述导航卫星包括美国GPS、中国北斗、欧盟伽利略、俄罗斯GLONASS卫星导航系统的至少一种。

5.一种基于导航卫星和低轨增强卫星的定位系统，其特征在于，该定位系统包括：

卫星观测数据接收和处理装置，用于在每一历元获取导航卫星和低轨增强卫星的观测数据并对数据进行预处理；

卫星导航电文接收和处理装置，用于在每一历元获取导航卫星和低轨增强卫星的导航电文，根据所获取的低轨增强卫星的导航电文同时得到导航卫星和低轨增强卫星的精密轨道和钟差；

定位误差改正装置，用于根据获取的导航电文改正定位过程所受到的误差；

定位参数观测值计算装置，用于经由以其中一种卫星导航系统为基准归一化得到统一线性观测方程来计算定位参数观测值；

定位参数估计值计算装置，用于根据计算得到的定位参数观测值和所保存上一历元的定位参数估计值，经由状态方程计算当前历元的定位参数估计值；

定位结果保存装置，根据定位参数估计值生成当前历元的定位和测速结果并保存。

6.如权利要求5所述的基于导航卫星和低轨增强卫星的定位系统，其特征在于，卫星导航电文接收和处理装置进一步包括导航卫星导航电文接收和处理单元以及低轨增强卫星导航电文接收和处理单元。

7.如权利要求5所述的基于导航卫星和低轨增强卫星的定位系统，其特征在于，定位误差改正装置进一步包括导航卫星误差改正单元和低轨增强卫星误差改正单元。