一种用于GNSS观测融合定位的系统间偏差参数确定方法与流程

本公开实施例涉及卫星定位，尤其涉及一种用于gnss观测融合定位的系统间偏差参数确定方法。

背景技术：

1、目前能够提供全球导航服务的全球卫星导航系统（gnss，global navigationsatellite system）主要有美国的全球定位系统（gps，global positioning system）、俄罗斯的全球卫星导航系统（glonass，global navigation satellite system）、欧盟的伽利略卫星导航系统（galileo）以及我国的北斗全球导航系统（bds，beidou navigationsatellite system）。系统间偏差是指在这四种导航系统之间存在的一些细微的偏差，主要体现在不同的导航系统在建立和实现各自的时间系统时存在一定的差异。在同时使用多个导航系统的观测数据共同对目标进行单点定位时，需要考虑和估计导航系统之间的系统间偏差。

2、当前四个全球导航系统中，任意一个导航系统在除一些特殊情况下，均能够独立的对目标实现单点定位，从而可以规避系统间偏差的问题。但是，在一些特殊的空间场景中，如地球南北两极、城市峡谷、地球高轨卫星轨道、地月空间等空间场景，单一导航系统的性能将显著降低，难以对目标进行单点定位，或定位精度不理想，需要采用多种导航系统的观测数据进行融合单点定位，以完成单点定位或提升定位精度。

3、相关技术中，缺乏对系统间偏差个数进行快速、精准判断的技术。

4、因此，有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。

5、需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本公开的技术方案提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

技术实现思路

1、本公开实施例的目的在于提供一种用于gnss观测融合定位的系统间偏差参数确定方法，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

2、本公开实施例首先提供一种用于gnss观测融合定位的系统间偏差参数确定方法，包括：

3、定义一组导航系统标识参数并初始化；

4、循环遍历当前时刻的每一条有效的观测数据，对所述导航系统标识参数进行赋值；

5、统计出当前使用的导航系统个数，并完成单点定位方程的参数矩阵设计；

6、计算待估计求解的系统间偏差参数的个数，从而确定单点定位方程参数矩阵的维数。

7、本公开的一实施例中，所述定义一组导航系统标识参数并初始化的步骤包括：

8、用系统标识记录当前时刻使用的导航系统，并初始化赋值为0；

9、用系统个数来记录导航系统的顺序，并初始化赋值为0。

10、本公开的一实施例中，所述统计出当前使用的导航系统个数，并完成单点定位方程的参数矩阵设计的步骤包括：

11、对所述导航系统标识参数进行求和，即为当前时刻所使用到的导航系统个数；

12、设计当前导航卫星对应的单点定位方程参数。

13、本公开的一实施例中，在计算待估计求解的系统间偏差参数的个数，从而确定单点定位方程参数矩阵的维数的步骤中：

14、当定义的导航系统标识参数等于0并且所述导航系统个数大于1时，所述待估计求解的系统间偏差参数的个数等于所述导航系统个数，所述单点定位方程参数矩阵的维数等于所述导航系统个数加4。

15、本公开的一实施例中，当所述单点定位方程的参数矩阵的维度为k时，当前导航卫星对应的单点定位方程的参数如下：

16、k=4+0时，对应的参数为；

17、k=4+1时，对应的参数为；

18、k=4+2时，对应的参数为；

19、k=4+3时，对应的参数为；

20、其中，，，分别是当前导航卫星对目标在，，三个方向的偏导数。

21、本公开的一实施例中，所述单点定位方程包括：

22、                       （1）

23、                     （2）

24、                   （3）

25、                （4）

26、其中：

27、式（1）表示仅使用一个导航系统颗卫星的观测数据完成单点定位，，，分别是当前导航卫星对目标在，，三个方向的偏导数，下角标1,2,…, 用以区分使用哪一颗导航卫星的观测数据，，，表示待求解目标的空间位置，表示待求解目标的接收机钟差，表示观测数据与理论值求差之后的列矩阵，式（1）中矩阵的维数为；

28、式（2）表示使用两个导航系统完成单点定位，第一个导航系统作为基准，有颗卫星的观测数据，第二个导航系统有颗卫星的观测数据，表示第二个导航系统相对于第一个导航系统的系统间偏差，式（2）中矩阵的维数为；

29、式（3）表示使用三个导航系统完成单点定位，第一个导航系统作为基准，有颗卫星的观测数据，第二个导航系统有颗卫星的观测数据，第三个导航系统有颗卫星的观测数据，表示第二个导航系统相对于第一个导航系统的系统间偏差，表示第三个导航系统相对于第一个导航系统的系统间偏差，式（3）中矩阵的维数为；

30、式（4）表示使用四个导航系统完成单点定位，第一个导航系统作为基准，有颗卫星的观测数据，第二个导航系统有颗卫星的观测数据，第三个导航系统有颗卫星的观测数据，第四个导航系统有颗卫星的观测数据，表示第二个导航系统相对于第一个导航系统的系统间偏差，表示第三个导航系统相对于第一个导航系统的系统间偏差，表示第四个导航系统相对于第一个导航系统的系统间偏差，式（4）中矩阵的维数为。

31、本公开实施例还提供一种电子设备，包括：

32、处理器；以及

33、存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；

34、其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述实施例中任一项所述用于gnss观测融合定位的系统间偏差参数确定方法的步骤。

35、本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中任一项所述用于gnss观测融合定位的系统间偏差参数确定方法的步骤。

36、本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

37、本公开实施例中的一种用于gnss观测融合定位的系统间偏差参数确定方法，利用一组导航系统标识参数记录同一时刻所使用到的导航系统，从而可以在每一次进行单点定位求解之前，自动地统计出当前使用的导航系统个数，并完成单点定位方程的参数矩阵设计，给出本次需要估计求解的系统间偏差个数，对系统间偏差个数进行快速、精准的判断，适用于多导航系统观测数据融合单点定位的系统间偏差参数计算问题。

技术特征：

1.一种用于gnss观测融合定位的系统间偏差参数确定方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述用于gnss观测融合定位的系统间偏差参数确定方法，其特征在于，所述定义一组导航系统标识参数并初始化的步骤包括：

3.根据权利要求1所述用于gnss观测融合定位的系统间偏差参数确定方法，其特征在于，所述统计出当前使用的导航系统个数，并完成单点定位方程的参数矩阵设计的步骤包括：

4.根据权利要求1所述用于gnss观测融合定位的系统间偏差参数确定方法，其特征在于，在计算待估计求解的系统间偏差参数的个数，从而确定单点定位方程参数矩阵的维数的步骤中：

5.根据权利要求3所述用于gnss观测融合定位的系统间偏差参数确定方法，其特征在于，当所述单点定位方程的参数矩阵的维度为k时，当前导航卫星对应的单点定位方程的参数如下：

6.根据权利要求5所述用于gnss观测融合定位的系统间偏差参数确定方法，其特征在于，所述单点定位方程包括：

7.一种电子设备，其特征在于，包括：

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1~6任一项所述用于gnss观测融合定位的系统间偏差参数确定方法的步骤。

技术总结
本发明关于一种用于GNSS观测融合定位的系统间偏差参数确定方法，包括：定义一组导航系统标识参数并初始化；循环遍历当前时刻的每条有效的观测数据，对导航系统标识参数进行赋值；统计出当前使用的导航系统个数，并完成单点定位方程的参数矩阵设计；计算待估计求解的系统间偏差参数的个数，确定单点定位方程参数矩阵的维数。本发明利用一组导航系统标识参数记录同一时刻所使用到的导航系统，从而在每一次进行单点定位求解之前，自动统计出当前使用的导航系统个数，完成单点定位方程的参数矩阵设计，给出本次需要估计求解的系统间偏差个数，对系统间偏差个数进行快速、精准的判断，适用于多导航系统观测数据融合单点定位的系统间偏差参数计算问题。

技术研发人员：王冲,贺波勇,房亚男,李杰,朱俊,李永华,王蓉晖,杜卫兵,李恒年
受保护的技术使用者：中国西安卫星测控中心
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15