[发明专利]一种全球导航卫星系统伪距单点定位误差改正的方法

说明书

一种全球导航卫星系统伪距单点定位误差改正的方法，本发明涉及一种全球导航卫星系统伪距单点定位误差改正的方法。本发明为了解决传统GNSS伪距单点定位的测点精度低，实际应用价值有限的缺点。本发明包括：步骤一：在已知测站点P上进行n个观测日的GNSS伪距单点定位；步骤二：计算GNSS卫星运行的一个周期内其伪距单点定位误差坐标分量的恒星时的时间序列；步骤三：对GNSS伪距单点定位结果进行改正，得到改正后的伪距单点定位结果。本发明方法削弱了伪距单点定位中由卫星分布引起的误差，相比传统的伪距单点定位提高了定位精度约1倍。本发明用于GNSS伪距单点定位领域。

技术领域

本发明涉及全球导航卫星系统伪距单点定位误差改正的方法。

背景技术

由于GNSS接收机在接收卫星信号的过程中受到多种误差的影响，而这些误差源具有较强的相关性。因此，一般通过差分技术消除基准站与观测站之间的相关误差，从而大幅度提高了定位精度。但是，相对定位的作业模式在工作时至少需要两台接收机同步接收卫星信号，作业成本较高。与之相比，GNSS伪距单点定位作业模式只需要一台接收机就可以测定待测点位置坐标，既节省了作业成本又提高了工作效率。然而，GNSS伪距单点定位的测点精度偏低，很大程度上限制了其在实际工作中的应用。为了提高GNSS伪距单点定位精度，许多学者对其定位原理和算法进行了深入地研究，例如大气延迟、接收机钟跳、定位算法的改进等。然而，传统系统误差处理方法对定位精度的提高不大，实际应用价值有限。因此，对于GNSS伪距单点定位系统误差的处理需要寻找新的切入点才能有突破性的发展，切实促进其在实际工作中的应用。

GNSS卫星分布对定位结果产生较大影响，例如，卫星构型的PDOP值是衡量定位精度的重要指标。同时，GNSS卫星具有固定的运行周期，那么GNSS定位误差也可能具有周期变化的特性，然而甚少有学者对其进行深入研究。

发明内容

本发明的目的是为了解决传统GNSS伪距单点定位的测点精度低的问题，而提出一种全球导航卫星系统伪距单点定位误差改正的方法。

一种全球导航卫星系统伪距单点定位误差改正的方法包括以下步骤：

步骤一：在已知测站点P(x_p、y_p、z_p)上进行n个观测日的GNSS伪距单点定位；所述GNSS为全球导航卫星系统；其中x_p为已知点P的纵坐标值；y_p为已知点P的横坐标值；z_p为已知点P的高程值；

步骤二：计算GNSS卫星运行的一个周期内其伪距单点定位误差坐标分量的恒星时的时间序列{[Δx(t),Δy(t),Δz(t)],t＝1,2,…}；

其中Δx(t)为恒星时的第t个时段内定位结果中纵坐标的改正数；Δy(t)为恒星时的第t个时段内定位结果中横坐标的改正数；Δz(t)为恒星时的第t个时段内定位结果中高程值的改正数；

步骤三：对GNSS伪距单点定位结果进行改正，得到改正后的伪距单点定位结果。

本发明的有益效果为：

本发明公开了全球导航卫星系统伪距单点定位误差随时间规律变化的特性，根据此特性对全球导航卫星系统伪距单点定位误差进行改正。在现有的技术水平下可将伪距单点定位误差降低一半左右。通过确定全球导航卫星系统伪距单点定位误差坐标分量的时间序列，建立伪距单点定位误差的数学改正模型，对定位结果进行改正，提高定位精度。本发明适用于改正和削弱全球导航卫星定位系统伪距单点定位过程中随时间周期变化的定位误差。

通过本发明中一种GNSS伪距单点定位误差改正的方法削弱了伪距单点定位中由卫星分布引起的误差，相比传统的伪距单点定位提高了定位精度约1倍。

附图说明

图1为本发明方法的流程图；