多星座SBAS系统时差改正方法

摘要

本发明公开了一种多星座SBAS系统时差改正方法，该方法包括：步骤一：确定基准时间系统，根据卫星导航系统数确定SBAS所需计算的系统时差的数目；步骤二：计算不同卫星导航系统与基准系统间的系统时差；步骤三：建立多星座SBAS系统时差模型并确定播发参数；步骤四：计算系统时差的完好性信息。本发明能够解决多星座SBAS的系统时差解算问题，并给出系统时差的播发参数以及系统时差完好性信息的计算方法。

主权项

1.一种多星座SBAS系统时差改正方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：确定基准时间系统，根据卫星导航系统数确定SBAS所需计算的系统时差的数目；所述系统时差的数目当基准时间系统与某卫星导航系统的时间系统相同时为卫星导航系统数目减一，当基准时间系统不与任一卫星导航系统的时间系统相同时为卫星导航系统数目；步骤二：计算不同卫星导航系统与基准系统间的系统时差；(a)计算SBAS监测站接收机钟差Δt_ref，k；$\Delta t_{\mathrm{ref},k}=\frac{1}{\mathrm{cK}}\underset{k=1}{\overset{K}{\Sigma }}▿\Delta {\rho }_{\mathrm{ref},k}^{\mathrm{sv}}+\Delta t_r,$其中，c表示光速，K表示基准站k与时钟同步站r共视的卫星数目，且K≥1，Δt_r为时钟同步站的接收机钟差，为基准站k与时钟同步站r的所有共视卫星的测量值；(b)计算卫星广播星历误差；假设由单差方程解算出来的卫星广播星历误差估计值为则卫星广播星历的校正误差δR^sv为：$\delta R^{\mathrm{sv}}=\Delta R^{\mathrm{sv}}-\Delta {\tilde{R}}^{\mathrm{sv}},$其中ΔR^sv为卫星星历误差；(c)计算导航系统与基准时间系统间的系统时差Δt^system；$\Delta t^{\mathrm{system}}=\frac{1}{\mathrm{cN}}\underset{r=1}{\overset{N}{\Sigma }}\left(\frac{1}{M}\underset{k=1}{\overset{M}{\Sigma }}\Delta {\rho }_k\right),$其中N表示时钟同步站的数目，M表示时钟同步站观测到的某卫星导航系统的修正卫星的数目，步骤三：建立多星座SBAS系统时差模型并确定播发参数的数目；步骤四：计算系统时差的完好性信息；步骤a：计算观测时刻系统时差的拟合误差e_sysT^r(t)，$e_{\mathrm{sysT}}^r\left(t\right)=\mathrm{c\Delta }{t}_{\mathrm{measure}}^{\mathrm{system}}-\mathrm{c\Delta }{\hat{t}}_{\mathrm{est}}^{\mathrm{system}},$式中Δt_measure^system为各时钟同步站t时刻系统时差的估计值，为系统时差的拟合值；步骤b：计算更新间隔内的误差序列；所述的误差序列是指在更新间隔τ内，根据时钟同步站r的数据计算出的S＝τ/t_refresh个e_sysT^r(t)；步骤c：计算误差序列的统计限值，$E_{\mathrm{sysT}}^r=\left|{\bar{e}}_{\mathrm{sysT}}^r\right|+\kappa \left(\mathrm{Pr}\right)·{\sigma }_{\mathrm{sysT}}^r$式中，κ(Pr)表示99.9％置信概率对应的分位数；步骤d：计算更新时刻系统时差的绝对误差${\hat{e}}_{\mathrm{sysT}}=c·|\frac{1}{\mathrm{cN}}\underset{r=1}{\overset{N}{\Sigma }}\left(\frac{1}{M}\underset{k=1}{\overset{M}{\Sigma }}\Delta {\rho }_k\right)-[a_0+a_1·(t_k-t_{\mathrm{oc}})+a_2·{(t_k-t_{\mathrm{oc}})}^2\left]\right|,$式中，a₀、a₁与a₂分别表示系统广播的系统时差改正参数，t_oc表示系统时差修正参数的参考时刻；步骤e：计算系统时差校正误差STCE，$\mathrm{STCE}={\hat{e}}_{\mathrm{sysT}}+\max \left\{E_{\mathrm{sysT}}^r\right\},$式中，1≤r≤N，max{E_sysT^r}为所有时钟同步站的误差序列统计限值的最大值。