偽衛(wèi)星、gps和北斗導(dǎo)航系統(tǒng)組合的定位方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種偽衛(wèi)星、GPS和北斗導(dǎo)航系統(tǒng)組合的定位方法包括：一、偽衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射機(jī)生成偽衛(wèi)星定位差分信號(hào)，同步接收機(jī)和用戶接收機(jī)同時(shí)接收該信號(hào)；二、偽衛(wèi)星同步接收機(jī)同時(shí)接收偽衛(wèi)星信號(hào)、GPS衛(wèi)星導(dǎo)航和北斗衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)，根據(jù)偽衛(wèi)星測(cè)距值和導(dǎo)航衛(wèi)星測(cè)距值計(jì)算星鐘差分校正值和導(dǎo)航電文。將該電文實(shí)時(shí)發(fā)送給偽衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射機(jī)，發(fā)射機(jī)向用戶接收機(jī)播發(fā)電文。三、用戶接收機(jī)將星鐘差分校正值修正到GPS衛(wèi)星導(dǎo)航和北斗衛(wèi)星導(dǎo)航測(cè)量方程中，差分消除導(dǎo)航衛(wèi)星鐘偏差、星歷誤差、電離層誤差和對(duì)流層誤差。最終與偽衛(wèi)星測(cè)量方程組合成不受衛(wèi)星鐘差影響的測(cè)量方程組，用最小二乘法進(jìn)行偽衛(wèi)星、北斗和GPS組合差分定位。
【專利說明】偽衛(wèi)星、GPS和北斗導(dǎo)航系統(tǒng)組合的定位方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及衛(wèi)星導(dǎo)航地基局域增強(qiáng)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種偽衛(wèi)星、GPS和北斗導(dǎo)航 系統(tǒng)組合的定位方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，隨著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)投入正式運(yùn)營(yíng)，越來(lái)越多的用戶接收機(jī)具備GPS、北 斗多導(dǎo)航系統(tǒng)組合定位能力，但是這類組合定位方式需要已知或計(jì)算多衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之間 的時(shí)間偏差。傳統(tǒng)的解決方法是在定位方程中加入GPS和北斗系統(tǒng)時(shí)間偏差的未知參數(shù)， 通過解方程組直接求解，這種方式的缺點(diǎn)是用戶機(jī)需要同時(shí)接收至少5顆可見衛(wèi)星。信號(hào) 差分偽衛(wèi)星將有效地解決上述缺陷，實(shí)現(xiàn)不受系統(tǒng)時(shí)間偏差影響的GPS和北斗導(dǎo)航系統(tǒng)高 精度組合差分定位。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是：針對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在特殊地理環(huán)境下或應(yīng)用環(huán)境下造成的可視 導(dǎo)航衛(wèi)星數(shù)不足、星座幾何分布不佳、垂直定位精度不高的缺陷，設(shè)計(jì)了信號(hào)差分偽衛(wèi)星系 統(tǒng)，并提出了一種偽衛(wèi)星、GPS和北斗導(dǎo)航系統(tǒng)組合的定位方法，有效改善了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 的幾何分布，增加了導(dǎo)航星數(shù)量，提高了定位精度。
[0004] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：
[0005] 偽衛(wèi)星、GPS和北斗導(dǎo)航系統(tǒng)組合的定位方法，其特征在于包括以下步驟：
[0006] ①構(gòu)建直發(fā)信號(hào)差分偽衛(wèi)星系統(tǒng)；所述的直發(fā)信號(hào)差分偽衛(wèi)星系統(tǒng)包括直發(fā)信號(hào) 差分偽衛(wèi)星、用戶接收機(jī)、北斗導(dǎo)航衛(wèi)星和GPS導(dǎo)航衛(wèi)星；所述的直發(fā)信號(hào)差分偽衛(wèi)星包括 偽衛(wèi)星同步接收機(jī)和偽衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射機(jī)；
[0007] ②偽衛(wèi)星同步接收機(jī)同時(shí)接收偽衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射機(jī)發(fā)射的偽衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)、北斗導(dǎo) 航衛(wèi)星發(fā)射的北斗導(dǎo)航信號(hào)和GPS導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射的GPS導(dǎo)航信號(hào)；根據(jù)偽衛(wèi)星同步接收機(jī) 測(cè)量的偽衛(wèi)星同步接收機(jī)與偽衛(wèi)星發(fā)射天線的偽距值、偽衛(wèi)星同步接收機(jī)與北斗導(dǎo)航衛(wèi)星 的偽距值、偽衛(wèi)星同步接收機(jī)與GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的偽距值，計(jì)算得到GPS導(dǎo)航衛(wèi)星差分校正 值、北斗導(dǎo)航衛(wèi)星差分校正值和偽衛(wèi)星差分校正值；偽衛(wèi)星發(fā)射機(jī)將偽衛(wèi)星同步接收機(jī)發(fā) 送的GPS導(dǎo)航衛(wèi)星差分校正值、北斗導(dǎo)航衛(wèi)星差分校正值和偽衛(wèi)星差分校正值編排成導(dǎo)航 電文，偽衛(wèi)星發(fā)射機(jī)向用戶接收機(jī)播發(fā)包含導(dǎo)航電文的偽衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)；
[0008] ③用戶接收機(jī)同時(shí)接收偽衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)、GPS導(dǎo)航信號(hào)和北斗導(dǎo)航信號(hào)，用戶接 收機(jī)將測(cè)量的用戶接收機(jī)與偽衛(wèi)星發(fā)射天線的偽距值、用戶接收機(jī)與北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的偽距 值、用戶接收機(jī)與GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的偽距值，與導(dǎo)航電文中的GPS導(dǎo)航衛(wèi)星差分校正值、北斗 導(dǎo)航衛(wèi)星差分校正值和偽衛(wèi)星差分校正值對(duì)應(yīng)做差分處理，得到修正后的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航測(cè) 量方程、修正后的GPS衛(wèi)星導(dǎo)航測(cè)量方程和修正后的偽衛(wèi)星測(cè)量方程；
[0009] ④用戶接收機(jī)將修正后的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航測(cè)量方程、修正后的GPS衛(wèi)星導(dǎo)航測(cè)量方 程和修正后的偽衛(wèi)星測(cè)量方程組合成不受GPS導(dǎo)航衛(wèi)星和北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的時(shí)間偏差影響

【權(quán)利要求】
1. 偽衛(wèi)星、GPS和北斗導(dǎo)航系統(tǒng)組合的定位方法，其特征在于包括以下步驟： 構(gòu)建直發(fā)信號(hào)差分偽衛(wèi)星系統(tǒng)；所述的直發(fā)信號(hào)差分偽衛(wèi)星系統(tǒng)包括直發(fā)信號(hào)差分偽 衛(wèi)星、用戶接收機(jī)、北斗導(dǎo)航衛(wèi)星和GPS導(dǎo)航衛(wèi)星；所述的直發(fā)信號(hào)差分偽衛(wèi)星包括偽衛(wèi)星 同步接收機(jī)和偽衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射機(jī)； 偽衛(wèi)星同步接收機(jī)同時(shí)接收偽衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射機(jī)發(fā)射的偽衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)、北斗導(dǎo)航衛(wèi)星 發(fā)射的北斗導(dǎo)航信號(hào)和GPS導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射的GPS導(dǎo)航信號(hào)；根據(jù)偽衛(wèi)星同步接收機(jī)測(cè)量的 偽衛(wèi)星同步接收機(jī)與偽衛(wèi)星發(fā)射天線的偽距值、偽衛(wèi)星同步接收機(jī)與北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的偽距 值、偽衛(wèi)星同步接收機(jī)與GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的偽距值，計(jì)算得到GPS導(dǎo)航衛(wèi)星差分校正值、北斗 導(dǎo)航衛(wèi)星差分校正值和偽衛(wèi)星差分校正值；偽衛(wèi)星發(fā)射機(jī)將偽衛(wèi)星同步接收機(jī)發(fā)送的GPS 導(dǎo)航衛(wèi)星差分校正值、北斗導(dǎo)航衛(wèi)星差分校正值和偽衛(wèi)星差分校正值編排成導(dǎo)航電文，偽 衛(wèi)星發(fā)射機(jī)向用戶接收機(jī)播發(fā)包含導(dǎo)航電文的偽衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)； 用戶接收機(jī)同時(shí)接收偽衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)、GPS導(dǎo)航信號(hào)和北斗導(dǎo)航信號(hào)，用戶接收機(jī)將測(cè) 量的用戶接收機(jī)與偽衛(wèi)星發(fā)射天線的偽距值、用戶接收機(jī)與北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的偽距值、用戶 接收機(jī)與GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的偽距值，與導(dǎo)航電文中的GPS導(dǎo)航衛(wèi)星差分校正值、北斗導(dǎo)航衛(wèi)星 差分校正值和偽衛(wèi)星差分校正值對(duì)應(yīng)做差分處理，得到修正后的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航測(cè)量方程、 修正后的GPS衛(wèi)星導(dǎo)航測(cè)量方程和修正后的偽衛(wèi)星測(cè)量方程； 用戶接收機(jī)將修正后的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航測(cè)量方程、修正后的GPS衛(wèi)星導(dǎo)航測(cè)量方程和修 正后的偽衛(wèi)星測(cè)量方程組合成不受GPS導(dǎo)航衛(wèi)星和北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的時(shí)間偏差影響的測(cè)量 方程組，利用最小二乘法實(shí)現(xiàn)GPS導(dǎo)航衛(wèi)星、北斗導(dǎo)航衛(wèi)星和偽衛(wèi)星組合的差分定位。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的偽衛(wèi)星、GPS和北斗導(dǎo)航系統(tǒng)組合的定位方法，其特征在 于：步驟②中GPS導(dǎo)航衛(wèi)星差分校正值和北斗導(dǎo)航衛(wèi)星差分校正值的計(jì)算方法均為：

【文檔編號(hào)】G01S19/27GK104122567SQ201410365584
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】甘興利, 蔚保國(guó), 王玨, 李雋 , 董立橋, 趙娓, 劉市, 張志新 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所