[发明专利]一种消除多卫星导航系统载波相位时间传递天跳变的方法

摘要

本发明提供了一种消除多卫星导航系统载波相位时间传递天跳变的方法，从IGSMGEX数据中心下载分析中心提供的精密轨道、精密钟差和地球自转参数文件；从各时间实验室获取包括伪距和载波相位观测值的RINEX格式的天文件；利用伪距和载波相位观测值以双频消电离层的处理模式形成观测方程；一旦发生周跳，在对应的历元增加一个新的未知数，标记该未知数为模糊度参数，在数据预处理后，开始进行误差修正。本发明能够获取连续完整的时间传递结果，减小比对链路的不确定度，改善短期比对链路的稳定度，从而提高本地时间的准确度。

主权项

1.一种消除多卫星导航系统载波相位时间传递天跳变的方法，其特征在于包括下述步骤：步骤1，从IGS MGEX数据中心下载分析中心提供的精密轨道、精密钟差和地球自转参数文件；步骤2，从各时间实验室获取包括伪距和载波相位观测值的RINEX格式的天文件；步骤3，利用伪距和载波相位观测值以双频消电离层的处理模式形成观测方程其中，指载波相位观测值，S指导航卫星，i指频率；P_i^S指伪距观测值，指卫星和地面的几何距离，c指光速，δt_r指接收机鈡差，指卫星鈡差，指卫星模糊度，Tro_i指对流层时延，指载波相位观测值以及未能模型化的噪声，指伪距观测值以及未能模型化的噪声；步骤4，剔除步骤2中天文件观测值的粗差；一旦发生周跳，在对应的历元增加一个新的未知数，标记该未知数为模糊度参数，在数据预处理后，开始进行误差修正；对流层干时延采用萨斯塔莫宁模型进行改正，湿延迟采用参数估计；Sagnac效应通过测站和卫星的地固系坐标进行改正；天线相位缠绕和天线相位中心改正采用IGS官网上公布的igs14.atx文件进行修正；四系统观测方程其中，G、C、E、R分别表示GPS、BDS、Galileo、GLONASS卫星导航系统，ISB^C、ISB^E、ISB^R表示BDS、Galileo、GLONASS卫星导航系统与GPS卫星导航系统的偏差；当观测卫星离开视线范围时，在对应的历元减少一个模糊度参数；当观测卫星进入视线范围时，在对应的历元增加一个新的未知数，标记该未知数为模糊度参数；观测卫星增加时，滤波器中原有卫星对应的状态向量、初值和初始协方差阵保存不变，对新增卫星的整周模糊度参数初值及其协方差重新设定，观测卫星减少时，滤波器的状态向量维数减少，保留现有卫星对应的状态向量值和协方差部分；建立钟差、钟速和钟漂的三状态方程，观测方程系数阵参数估计选用卡尔曼滤波方法；根据噪声系数计算噪声协方差阵；通过时间实验室的历史钟差数据计算原子钟时间序列的稳定度，获得多个采样间隔的哈德玛方差；通过最小二乘法反演获取调频白噪声系数、调频游走噪声系数和调频随机奔跑噪声，......其中τ表示时间间隔，表示不同采样间隔的哈德玛方差、q₁表示调相白噪声，q₂表示调频随机游走噪声，q₃表示调频随机奔跑噪声；在开始计算新一天的观测值时，接收机钟差的状态初值采用前一历元的钟差；将钟差的跳变部分约束到模糊度参数，在天文件的第一个历元重置模糊度初值和方差值；模糊度初值由伪距减去载波相位观测值获得，方差值是预设的经验值，方差阵Q重置前其中，σ表示方差，σ_clock表示接收机钟差方差，σ_trop表示对流层方差，σ_s,amb表示卫星模糊度方差；重置后，