伪卫星、gps和北斗导航系统组合的定位方法
【专利摘要】本发明公开了一种伪卫星、GPS和北斗导航系统组合的定位方法包括：一、伪卫星信号发射机生成伪卫星定位差分信号，同步接收机和用户接收机同时接收该信号；二、伪卫星同步接收机同时接收伪卫星信号、GPS卫星导航和北斗卫星导航信号，根据伪卫星测距值和导航卫星测距值计算星钟差分校正值和导航电文。将该电文实时发送给伪卫星信号发射机，发射机向用户接收机播发电文。三、用户接收机将星钟差分校正值修正到GPS卫星导航和北斗卫星导航测量方程中，差分消除导航卫星钟偏差、星历误差、电离层误差和对流层误差。最终与伪卫星测量方程组合成不受卫星钟差影响的测量方程组，用最小二乘法进行伪卫星、北斗和GPS组合差分定位。
【专利说明】伪卫星、GPS和北斗导航系统组合的定位方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及卫星导航地基局域增强【技术领域】，特别是一种伪卫星、GPS和北斗导航 系统组合的定位方法。
【背景技术】
[0002] 目前，随着北斗卫星导航系统投入正式运营，越来越多的用户接收机具备GPS、北 斗多导航系统组合定位能力，但是这类组合定位方式需要已知或计算多卫星导航系统之间 的时间偏差。传统的解决方法是在定位方程中加入GPS和北斗系统时间偏差的未知参数， 通过解方程组直接求解，这种方式的缺点是用户机需要同时接收至少5颗可见卫星。信号 差分伪卫星将有效地解决上述缺陷，实现不受系统时间偏差影响的GPS和北斗导航系统高 精度组合差分定位。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是：针对卫星导航系统在特殊地理环境下或应用环境下造成的可视 导航卫星数不足、星座几何分布不佳、垂直定位精度不高的缺陷，设计了信号差分伪卫星系 统，并提出了一种伪卫星、GPS和北斗导航系统组合的定位方法，有效改善了卫星导航系统 的几何分布，增加了导航星数量，提高了定位精度。
[0004] 为了达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
[0005] 伪卫星、GPS和北斗导航系统组合的定位方法，其特征在于包括以下步骤：
[0006] ①构建直发信号差分伪卫星系统；所述的直发信号差分伪卫星系统包括直发信号 差分伪卫星、用户接收机、北斗导航卫星和GPS导航卫星；所述的直发信号差分伪卫星包括 伪卫星同步接收机和伪卫星信号发射机；
[0007] ②伪卫星同步接收机同时接收伪卫星信号发射机发射的伪卫星导航信号、北斗导 航卫星发射的北斗导航信号和GPS导航卫星发射的GPS导航信号；根据伪卫星同步接收机 测量的伪卫星同步接收机与伪卫星发射天线的伪距值、伪卫星同步接收机与北斗导航卫星 的伪距值、伪卫星同步接收机与GPS导航卫星的伪距值，计算得到GPS导航卫星差分校正 值、北斗导航卫星差分校正值和伪卫星差分校正值；伪卫星发射机将伪卫星同步接收机发 送的GPS导航卫星差分校正值、北斗导航卫星差分校正值和伪卫星差分校正值编排成导航 电文，伪卫星发射机向用户接收机播发包含导航电文的伪卫星导航信号；
[0008] ③用户接收机同时接收伪卫星导航信号、GPS导航信号和北斗导航信号，用户接 收机将测量的用户接收机与伪卫星发射天线的伪距值、用户接收机与北斗导航卫星的伪距 值、用户接收机与GPS导航卫星的伪距值，与导航电文中的GPS导航卫星差分校正值、北斗 导航卫星差分校正值和伪卫星差分校正值对应做差分处理，得到修正后的北斗卫星导航测 量方程、修正后的GPS卫星导航测量方程和修正后的伪卫星测量方程；
[0009] ④用户接收机将修正后的北斗卫星导航测量方程、修正后的GPS卫星导航测量方 程和修正后的伪卫星测量方程组合成不受GPS导航卫星和北斗导航卫星的时间偏差影响
【权利要求】
1. 伪卫星、GPS和北斗导航系统组合的定位方法，其特征在于包括以下步骤： 构建直发信号差分伪卫星系统；所述的直发信号差分伪卫星系统包括直发信号差分伪 卫星、用户接收机、北斗导航卫星和GPS导航卫星；所述的直发信号差分伪卫星包括伪卫星 同步接收机和伪卫星信号发射机； 伪卫星同步接收机同时接收伪卫星信号发射机发射的伪卫星导航信号、北斗导航卫星 发射的北斗导航信号和GPS导航卫星发射的GPS导航信号；根据伪卫星同步接收机测量的 伪卫星同步接收机与伪卫星发射天线的伪距值、伪卫星同步接收机与北斗导航卫星的伪距 值、伪卫星同步接收机与GPS导航卫星的伪距值，计算得到GPS导航卫星差分校正值、北斗 导航卫星差分校正值和伪卫星差分校正值；伪卫星发射机将伪卫星同步接收机发送的GPS 导航卫星差分校正值、北斗导航卫星差分校正值和伪卫星差分校正值编排成导航电文，伪 卫星发射机向用户接收机播发包含导航电文的伪卫星导航信号； 用户接收机同时接收伪卫星导航信号、GPS导航信号和北斗导航信号，用户接收机将测 量的用户接收机与伪卫星发射天线的伪距值、用户接收机与北斗导航卫星的伪距值、用户 接收机与GPS导航卫星的伪距值，与导航电文中的GPS导航卫星差分校正值、北斗导航卫星 差分校正值和伪卫星差分校正值对应做差分处理，得到修正后的北斗卫星导航测量方程、 修正后的GPS卫星导航测量方程和修正后的伪卫星测量方程； 用户接收机将修正后的北斗卫星导航测量方程、修正后的GPS卫星导航测量方程和修 正后的伪卫星测量方程组合成不受GPS导航卫星和北斗导航卫星的时间偏差影响的测量 方程组，利用最小二乘法实现GPS导航卫星、北斗导航卫星和伪卫星组合的差分定位。
2. 根据权利要求1中所述的伪卫星、GPS和北斗导航系统组合的定位方法，其特征在 于：步骤②中GPS导航卫星差分校正值和北斗导航卫星差分校正值的计算方法均为：
【文档编号】G01S19/27GK104122567SQ201410365584
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】甘兴利, 蔚保国, 王珏, 李隽 , 董立桥, 赵娓, 刘市, 张志新 申请人:中国电子科技集团公司第五十四研究所