[发明专利]一种基于北斗二代与三代融合的测站坐标分区域解算方法

权利要求书

1.一种基于北斗二代与三代融合的测站坐标分区域解算方法，其特征在于，包括：

步骤1，读取多个包括北斗二代和三代卫星在同一时间的观测数据，基于传统观测模型初步解算测站的坐标；

步骤2，根据步骤1得到的测站坐标判断测站所处区域；

步骤3，若测站处于北斗二代服务区，则采用添加北斗二代与三代之间ISB参数的改进观测模型重新解算测站的坐标；否则认为步骤1得到的测站坐标无误，采用传统模型继续解算测站坐标；

添加北斗二代与三代之间ISB参数的改进观测模型，表示为：

式中：C2表示属于北斗二代的卫星，C3表示属于北斗三代的卫星，表示北斗二代与三代之间的ISB参数；P表示测站对卫星观测产生的伪距观测值，ρ表示卫星到测站的几何距离，c为光速，dt_r为接收机钟差，dt_s为经过群延迟改正后的卫星钟差，d_trop为对流层延迟；d_ion为电离层延迟；ε为包含了多路径效应的测量噪声。

2.根据权利要求1所述的测站坐标分区域解算方法，其特征在于，步骤3所述的采用添加北斗二代与三代之间ISB参数的改进观测模型重新解算测站的坐标，解算方法为：

(1)将卫星到测站的几何距离ρ表示为卫星坐标与测站坐标之间的表达式：其中为卫星i的三维坐标，(x,y,z)为测站三维坐标；卫星坐标和卫星钟差由广播星历计算得到，电离层延迟采用Klobuchar模型改正，对流层延迟采用Saastamoinen模型改正，此时观测模型中的未知参数包括测站坐标(x,y,z)、接收机钟差dt_r和ISB参数dt_ISB；

(2)将改进观测模型线性化为误差方程：

式中：

V为伪距观测值的改正数向量，分别为属于北斗二代的p个卫星的伪距观测值的改正数，分别为属于北斗三代的q个卫星的伪距观测值的改正数；

为未知参数的改正数向量，分别为测站坐标(x,y,z)的改正数，为接收机钟差dt_r的改正数，为北斗二代和北斗三代之间的ISB参数的改正数；

B为根据改进观测模型线性化设计得到的系数矩阵，表示为：

其中α、β、γ为改进观测模型在未知参数近似值处泰勒展开后的系数，其右下标为卫星所属北斗代系的卫星编号，右上标为卫星所属北斗代系；

L为常数项矩阵，表示为：

其中ρ′为卫星至测站近似坐标处的距离，本质为ρ的近似值，而dt_r′和分别为dt_r和的近似值；

(3)建立以下随机模型：

其中，n＝p+q，为卫星总数；为单位权方差，取值为1；为第i颗卫星的观测值方差，由用户等效测距误差模型确定：为用户测距精度，由广播星历中的用户测距精度指标确定；和为电离层延迟及对流层延迟经模型改正后遗留的误差；和为多路径及接收机噪声引起的误差；

(4)基于构建的误差方程和随机模型，使用最小二乘平差准则求解未知参数的改正数向量：

(5)根据未知参数的改正数向量中的结合测站的近似坐标，即可得到处于北斗二代服务区内测站坐标的最优估计值。

3.根据权利要求1所述的测站坐标分区域解算方法，其特征在于，传统观测模型表示为：

式中，Pⁱ表示测站对第i颗卫星观测产生的伪距观测值，ρⁱ表示第i颗卫星到测站的几何距离，c为光速，dt_r为接收机钟差，为经过群延迟改正后的第i颗卫星钟差，为第i颗卫星到测站的对流层延迟；为第i颗卫星到测站的电离层延迟；εⁱ为第i颗卫星观测值的测量噪声。

4.根据权利要求1所述的测站坐标分区域解算方法，其特征在于，步骤1获取多个历元的观测数据以解算得到多个冗余的测站坐标，再取平均值作为步骤2判断测站所处区域的依据。