一种应用于卫导着陆外场检测的PPP定位方法

摘要

本发明提供了一种应用于卫导着陆外场检测的PPP定位方法，首先通过移动通信数据传输，实时获取IGS网站精密星历和精密钟差，通过接收机天线获得广播星历和观测数据；然后采用双频无电离层非差观测值组合来消除电离层的影响，并采用扩展卡尔曼滤波进行模糊度和坐标积累，快速收敛；最后将每次得到的模糊度及其协方差矩阵带入Lambda算法进行解算，获得正确的模糊度和接收机坐标。本发明满足了单台接收机即可达到cm级定位精度的要求；同时，因为是在线实时获得IGS网站发布的精密轨道和精密钟差，实时高精度定位，也更加符合工程实际需求。

主权项

一种应用于卫导着陆外场检测的PPP定位方法，其特征在于包括下述步骤：(1)实时获取IGS网站的精密星历和精密钟差，接收广播星历和观测数据；(2)构造双频L_i上的伪距观测值P(L_i)和载波相位观测值Φ(L_i)，其中，i＝1、2，P(L_i)＝ρ+c(dt‑dT)+d_orb+d_trop+d_ion/Li+d_mpath/P(Li)+ε(P(L_i))，ρ是卫星到接收机的几何距离，(X_s,Y_s,Z_s)是卫星在信号发射时刻t的坐标，(x,y,z)是信号接收时刻T＝t+ρ/c的接收机坐标，c是光速，dt是卫星钟差，dT是接收机钟差，d_orb是卫星轨道误差，d_trop是对流层延迟，d_ion/Li为Li上的电离层延迟，λ_i是Li的波长，N_i是Li的整周模糊度，是接收机振荡器的初始相位，是卫星振荡器的初始相位，d_mpath/P(Li)是Li上的伪距测量值的多路径效应，d_mpath/φ(Li)是Li上的载波相位测量值的多路径效应，ε(·)是测量噪声；(3)计算双频无电离层非差组合观测值，包括无电离层伪距观测值P_IF和无电离层相位观测值Φ_IF；其中，$P_{IF}=\frac{f_1^{2}P\left(L_1\right)-f_2^{2}P\left(L_2\right)}{f_1^2-f_2^2}=\rho -cdT+d_{orb}+M·zpd+d_{mpath/P(L1+L2)}+ϵ\left(P\right(L1+L2\left)\right),$对流层延迟zpd与映射函数M的积即为对流层延迟d_trop；(4)构造系统x_k＝(X_k,Y_k,Z_k,zpd_k,N_k)；构造测量方程y_k＝(P_IF,k,Φ_IF,k)＝H(x_k)x_k；构造系统估计方程构造系统估计方程协方差$P_k(+)=(I-K_{k}H({\hat{x}}_k(-)\left)\right)P_k(-);$构造增益方程$K_k=P_k(-)H\left(\hat{x}\right(-\left)\right){\left(H\right({\hat{x}}_k(-)\left)P_k\right(-\left)H{\left({\hat{x}}_k(-)\right)}^T\right)}^{-1};$其中，X_k,Y_k,Z_k代表k时刻接收机位置，zpd_k为k时刻的对流层延迟，N_k为k时刻的模糊度；P_IF,k代表k时刻无电离层伪距观测值，Φ_IF,k代表k时刻无电离层相位观测值，H(x_k)为测量方程的系数矩阵；代表k‑1时刻系统估计值，代表k时刻系统估计值，K_k为增益矩阵，y_k为测量观测值；I为单位矩阵，P_k(‑)为k‑1时刻的协方差，P_k(+)是k时刻的协方差；采用扩展卡尔曼滤波进行模糊度和坐标积累，快速收敛，计算得到接收机的坐标X_k,Y_k,Z_k。