一种高精度确定载体动态加速度的方法

摘要

本发明公开了一种高精度确定载体动态加速度的方法，将卫星导航接收机固联安装在航空重力测量载体上，通过卫星导航接收机的观测信息直接解算出载体的动态加速度。本发明具有精度高、无需基站配合，作业简单、适用范围广等优点。

主权项

一种确定载体动态加速度的方法，其特征在于，将卫星导航接收机固联安装在航空重力测量载体上，通过卫星导航接收机的观测信息直接解算出载体的动态加速度；所述解算载体动态加速度的过程包括：(1.1)利用相位观测值的线性组合消除电离层散射的影响；(1.2)利用精密星历确定导航卫星的位置；(1.3)利用精密钟差产品改正卫星钟差的影响；(1.4)采用建模的方法消除对流层折射的影响；所述步骤(1.1)的具体流程为：(1.1.1)利用卫星导航接收机两个频点的伪距和载波相位观测值得到以下四个观测方程：$R_{k,1}^p\left(t\right)=\frac{f_1}{c}{\rho }_k^p\left(t\right)+f_1\left({\mathrm{dt}}_k\right(t)-{\mathrm{dt}}^p(t\left)\right)+\frac{f_1}{c}{T}_k^p\left(t\right)+\frac{I_k^p\left(t\right)}{c·f_1}+b_{k,2}^p+e_{k,1}^p---\left(3\right)$$R_{k,2}^p\left(t\right)=\frac{f_2}{c}{\rho }_k^p\left(t\right)+f_2\left({\mathrm{dt}}_k\right(t)-{\mathrm{dt}}^p(t\left)\right)+\frac{f_2}{c}{T}_k^p\left(t\right)+\frac{I_k^p\left(t\right)}{c·f_2}+b_{k,3}^p+e_{k,2}^p---\left(4\right)$其中，上标p表示导航卫星；下标k表示导航接收机；下标1，2分别表示导航信号频点，括号中的时间t指明观测时刻；为载波相位观测值；R为伪距观测值；ρ为接收机和卫星之间的几何距离；f为导航信号载波频率；dt_k为接收机r时钟误差；dt^p为导航卫星k时钟误差；c为真空光速，且c＝299792458m/s；T为接收机对卫星观测传播路径上的对流层延迟；I为接收机对卫星观测传播路径上的自由电子总含量；N为相位观测值的整周模糊度；ε为相位观测值的随机测量噪声；e为伪距观测值的随机测量噪声；b为不同通道之间的偏差；为相位观测值初始的随机相位偏差，t₀为信号开始锁定时刻；(1.1.2)通过对上述四个方程进行线性组合，消除一阶电离层传播误差的影响，得到的组合相位观测值称为“消电离层组合观测值”，组合方式为：和$R_{k,iono-free}^p\left(t\right)=\frac{f_1}{f_1+f_2}{R}_{k,1}^p\left(t\right)+\frac{f_2}{f_1+f_2}{R}_{k,2}^p\left(t\right)---\left(6\right)$其中，为消电离层组合相位观测值；为消电离层组合伪距观测值；将式(1)～(4)分别代入式(5)和(6)，可得：和$R_{k,iono-free}^p\left(t\right)=\frac{f_1-f_2}{c}[{\rho }_k^p\left(t\right)+T_k^p\left(t\right)]+(f_1-f_2)·[{\mathrm{dt}}_k\left(t\right)-{\mathrm{dt}}^p\left(t\right)]+b_{k,code}^{*p}+e_k^{*p}---\left(8\right)$其中：分别表示吸收了初始相位偏差的模糊度；为组合相位通道偏差；为组合伪距通道偏差，且$b_{k,code}^{*p}=\frac{f_1}{f_1+f_2}{b}_{k,2}^p+\frac{f_2}{f_1+f_2}{b}_{k,3}^p;$${ϵ}_k^{*p}=\frac{f_1}{f_1+f_2}{ϵ}_{k,1}^p+\frac{f_2}{f_1+f_2}{ϵ}_{k,2}^p$为组合相位测量噪声；$e_k^{*p}=\frac{f_1}{f_1+f_2}{e}_{k,1}^p+\frac{f_2}{f_1+f_2}{e}_{k,2}^p$为组合伪距测量噪声；通过方程(7)、(8)可知，观测值之间的线性组合消除了一阶电离层的影响。