一种采用单站gps观测进行gps卫星dcb估计的方法
【专利摘要】本发明涉及一种采用单站GPS观测进行GPS卫星DCB(C1-P1)估计的方法。本发明充分利用非差定位中各个估计参数的特性，以及不同伪距观测组合对应的参数的不一致性来进行GPS卫星DCB(C1-P1)的计算。采用GPS双频接收机采集的相位观测L1和L2，伪距观测C1和P2，以及IGS发布的高精度卫星钟差、轨道产品进行精密单点定位数据处理。精密单点定位数据处理中，采用无电离层延迟伪距组合C1/P2和相位组合L1/L2。无电离层延迟组合C1/P2和L1/L2直接相减求差进行非差实数模糊度的求解。采用精密单点定位中的非差实数模糊度结果与以无电离层延迟组合C1/P2和L1/L2求差得到的非差实数模糊度结果的差异，得到GPS卫星对应的DCB(C1-P1)。本发明仅仅采用单站GPS观测，就可实现GPS卫星对应DCB(C1-P1)的计算。
【专利说明】-种采用单站GPS观测进行GPS卫星DCB估计的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于测绘与科学技术/导航定位领域，具体涉及一种采用单站Gl^s观测进 行GPS卫星DCB (C1-P1)估计的方法。
【背景技术】
[0002] 受GI^S卫星、接收机硬件影响，GI^S导航定位系统中不同观测信号之间存在一些系 统偏差，其中DCB(Cl-Pl)是伪距观测信号C1、P1间存在的硬件偏差。DCB(Cl-Pl)包括GPS 卫星与接收机两个部分。DCB(Cl-Pl)的存在直接影响采用伪距观测的导航定位的精度、W 及相位观测对应的模糊度，必须进行对应的解算、服务与补偿。DCB(Cl-Pl)包括GPS卫星、 接收机对应的两个部分，该两个部分难W直接分离。目前，DCB(Cl-Pl) -般由观测C1与P1 直接求差计算获得，通过直接求差获取DCB(Cl-Pl)结果中包括接收机、卫星两个部分。为 了计算得到GI^S卫星对应的DCB(Cl-Pl)部分，W供导航定位用户使用。通常，需要选择一 参考，然后分别计算接收机、卫星对应的DCB (C1-P1)。本发明提出的一种采用单站观测进行 GPS卫星DCB (C1-P1)估计的方法，直接可W获取GPS卫星对应的DCB (C1-P1)，不再需要参 考的选择W及分离步骤。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提出一种采用单站GI^S观测进行GI^S卫星DCB(Cl-Pl)估计的 方法。
[0004] 本发明提出的一种采用单站GI^S观测进行GI^S卫星DCB (C1-P1)估计的方法，采用 单站GPS观测数据，通过非差实数模糊度的计算、求差、差异缩放，最后得到DCB(Cl-Pl)结 果；具体步骤如下： (1)非差实数模糊度的计算：采用无电离层延迟伪距组合C1/P2、相位组合L1/L2直接 求差得到一套非差实数模糊度结果，另外一套非差实数模糊度通过精密单点定位数据处理 获得；其中C1、P2分别为GI^S系统第一、二频点对应的伪距观测值；L1、L2分别为GI^S系统 第一、二频点对应的相位观测值。
[0005] (1. 1)无电离层延迟伪距观测值C1/P2、相位观测值L1/L2相减进行非差实数模糊 度的计算： 当GI^S双频接收机接收到伪距观测值C1、P2、相位观测值L1、L2时，对应的无电离层延 迟伪距、相位组合可W写为： 巧XCi，巧）=片+ F + + (1) JF(王1，正3 )=p + r 夺 4-牛 W - J + 呼 li; + C取 0) 式中：片和r分别为站星间距离与对流层延迟；分别为接收机、卫星钟差；W 为无电离层延迟组合整数模糊度，其对应的波长为A ; 为未检校准确的相位延迟，包 括接收机、卫星部分；fp、为无电离层延迟伪距、相位组合观测噪声。式（1)、（2)相减 可w得到：
【权利要求】
1. 一种采用单站GPS观测进行GPS卫星DCB(Cl-Pl)估计的方法，其特征在于采用单站 GPS观测数据，通过非差实数模糊度的计算、求差、差异缩放，最后得到DCB(Cl-Pl)结果；具 体步骤如下： (1) 非差实数模糊度的计算：采用无电离层延迟伪距组合C1/P2、相位组合L1/L2直接 求差得到一套非差实数模糊度结果，另外一套非差实数模糊度通过精密单点定位数据处理 获得；其中C1、P2分别为GPS系统第一、二频点对应的伪距观测值；L1、L2分别为GPS系统 第一、二频点对应的相位观测值； (I. 1)无电离层延迟伪距观测值C1/P2、相位观测值L1/L2相减进行非差实数模糊度的 计算： 当GPS双频接收机接收到伪距观测值C1、P2、相位观测值L1、L2时，对应的无电离层延 迟伪距、相位组合可以写为：
式中和7分别为站星间距离与对流层延迟；&、F分别为接收机、卫星钟差；# 为无电离层延迟组合整数模糊度，其对应的波长为A;Opt//为未检校准确的相位延迟，包 括接收机、卫星部分；％、G为无电离层延迟伪距、相位组合观测噪声，式（1)、（2)相减得 到： R=IFiLhL2) -IF(Ch P2 ) + ep - ec⑶ 式中W= + -劣，为非差实数模糊度值；当同一颗卫星跟踪了《历元，并且没有 发生周跳时，对应的非差实数模糊度写为：
(1. 2)采用精密单点定位进行非差实数模糊度计算： 采用式（1)、（2)以及IGS的公布卫星轨道、卫星钟差产品，另一套非差实数模糊度可以 通过精密单点定位数据处理获得，数据处理中，解算的参数包括测站坐标、接收机钟差、对 流层天顶延迟、非差实数模糊度；对应的非差实数模糊度写为：
4分别为GPS卫星第一、二频点对应的频率，其中：式（4)、（5)分别为两套非差实数模糊度 对应的值； (2) 两套非差实数模糊度求差：直接相减 采用公式（4)和精密单点定位都可以解算得到非差实数模糊度；在精密单点定 位数据处理中，由于IGS卫星钟差产品来自于无电离层延迟伪距组合P1/P2、相位组 合L1/L2,当采用式（1)和式（2)以及IGS的轨道、卫星钟差产品进行数据处理时，
部分会被非差实数模糊度参数所吸收，使得两套非差实数模 糊度解之间存在一差异：
(3)尺度缩放： 采用式（6)解算得到的两套非差实数模糊度的差异为DCB(Cl-PDs倍数，这一倍数为：
式（7)解算得到的结果就是GPS卫星对应的DCB(Cl-Pl)，其中DCB(Cl-Pl)s为卫星^ 对应的DCB(Cl-Pl)结果，其它卫星可以依次类推计算得到，经上述过程，即可采用GPS单站 观测计算得到GPS卫星的DCB(Cl-Pl)。
2.根据权利要求1所述的一种采用单站GPS观测进行GPS卫星DCB(Cl-Pl)估计的方 法，其特征在于所述单站GPS观测数据通过IGS观测站或个人采集获取。
【文档编号】G01S19/37GK104502931SQ201410776351
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月17日 优先权日:2014年12月17日
【发明者】李浩军, 李博峰, 王解先, 黄善琪 申请人:同济大学