专利名称：广域加权伪距差分对定位误差的改正方法
技术领域：
本发明属于卫星导航差分技术领域，特别是伪距差分适用范围的改善以及伪距差分的定位精度提高的方法，具体是一种广域加权伪距差分对定位误差的改正方法。
背景技术：
差分技术是提高卫星导航定位系统定位精度的一项重要技术。在卫星导航定位过程中，观测所受到的误差影响，如卫星星历、电离层和对流层等是空间相关的，卫星钟差是空间强相关的，因此，间隔在一定距离内的两个站，同步观测同一颗卫星，则两个站上的观测值可认为包含相同的误差。如果将一个站设为基准站，其坐标已知，该站的实时观测数据通过通信链路传输到另一个站，即用户站，则用户站同时差分处理来自两个站的观测数据，可消除共同误差的影响。差分主要分为位置差分、伪距差分、载波相位差分和广域差分。位置差分因为精度较低，已近较少采用。目前，最常用的是伪距差分、载波相位差分和 广域差分。伪距差分定位精度约为5m，载波相位差分定位比伪距差分的精度可以提高几倍，但其设备技术较为复杂。广域差分是对观测量的误差源加以区分，并对每一个误差源分别加以模型化，然后将计算出来的每个误差源的误差修正值通过数据通讯链路发送给用户，对用户的观测值加以修正，以达到削弱误差源影响的目的。伪距差分方法的优点是⑴提供伪距改正数和伪距改正数变化率。当某些原因导致差分信号短暂丢失时，能够利用伪距改正数变化率继续进行差分定位。(2)基准站能够提供全部观测到的卫星的伪距改正数给用户。这样，就能够允许用户选用任意四颗卫星进行定位，不必考虑两站观测卫星是否完全相同。但是伪距差分也有自己的局限性，它的作用范围只能在40km左右内，若超出40km的区域外就会产生定位误差大、定位不准的问题。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种能够提高伪距差分精度的广域加权伪距差分对定位误差的改正方法。解决上述技术问题的技术方案包括以下步骤(I)N个差分基准站监测该基准站的伪距误差Api, N为6 9;(2) N个差分基准站将各自的伪距误差Λ P i通过通信卫星发送到导航主控站；(3)导航主控站将接收到的各站伪距误差输入通信卫星，通信卫星将各站伪距误差发送到用户；(4)用户接收由通信卫星广播的各差分基准站所监测到的伪距误差Api;(5)根据用户的位置，对距离用户最近的M个差分基准站的伪距误差进行加权平均，权值取用户与M个差分基准站距离的倒数，计算出用户所在位置的虚拟基准站的广域加权伪距改正量Apu:
权利要求
1.一种广域加权伪距差分对定位误差的改正方法，其特征在于包括以下步骤 (1)N个差分基准站监测该基准站的伪距误差A Pi, N为6 9; (2)N个差分基准站将各自的伪距误差A p ,通过通信卫星发送到导航主控站； (3)导航主控站将接收到的各站伪距误差输入通信卫星，通信卫星将各站伪距误差发送到用户； (4)用户接收由通信卫星广播的各差分基准站所监测到的伪距误差APi; (5)根据用户的位置，对距离用户最近的M个差分基准站的伪距误差进行加权平均，权值取用户与M个差分基准站距离的倒数，计算出用户所在位置的虚拟基准站的广域加权伪距改正量Apu: 式中N > M > 3，i表示所取的距离用户最近的差分基准站，^表示用户位置与所取差分基准站之间的距离，A p ,表示所取差分基准站的伪距误差； (6)用户利用其所在位置的虚拟基准站的广域加权伪距改正量Ap u来修正用户的伪距P u，得到用户到卫星的真实距离Ru: Ru = Pu+aPu(2)。
全文摘要
本发明涉及一种广域加权伪距差分对定位误差的改正方法，通过用户对距离其最近的M个基准站伪距误差进行加权平均对用户的伪距改正进行了仿真验证，将伪距差分与虚拟基准站技术相结合，利用虚拟基准站处广域加权伪距差分技术可以将星历误差与电离层误差对定位的影响控制在一定的范围内，最终可实现精度优于0.5米的伪距差分，进而实现较高精度的定位，保证定位准确，改善了传统伪距差分的适用范围。
文档编号G01S19/41GK102788985SQ201210318689
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月31日 优先权日2012年8月31日
发明者任烨, 李孝辉, 薛艳荣, 许龙霞 申请人:中国科学院国家授时中心