CN114280644A - 一种基于PPP-B2b服务的精密单点定位***及方法 - Google Patents

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CN114280644A CN202111585178.3A CN202111585178A CN114280644A CN 114280644 A CN114280644 A CN 114280644A CN 202111585178 A CN202111585178 A CN 202111585178A CN 114280644 A CN114280644 A CN 114280644A
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肖浩威
文述生
王江林
丁永祥
闫少霞
李宁
马然
刘星
周光海
黄劲风
马原
徐丹龙
杨艺
潘伟锋
张珑耀
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Abstract

本发明涉及精密单点定位技术领域,提出一种基于PPP‑B2b服务的精密单点定位***及方法,其中包括接收机、预处理模块、数据处理模块和输出模块,其中,接收机通过天线接收北斗三号***播发的PPP‑B2b信号,以及观测数据和广播星历,经预处理模块对接收的信号进行解码及预处理,得到改正数,再输入数据处理模块中;数据处理模块中预设有无电离层模型,数据处理模块根据改正数对观测数据进行改正,并通过无电离层模型求解观测数据中的已知项,然后将计算结果发送至输出模块,输出模块根据用户需求输出相应的精密单点定位结果。本发明基于PPP‑B2b服务获取观测数据、常规星历和改正数等数据,不需要用户输入外部数据,有效提高精密单点定位效率。

Description

一种基于PPP-B2b服务的精密单点定位***及方法
技术领域
本发明涉及精密单点定位技术领域,更具体地,涉及一种基于PPP-B2b服务的精密单点定位***及方法。
背景技术
目前在精密单点定位技术中主要采用区域参考网增强精密单点定位(PPP-RTK)技术,虽然兼具PPP“定位方式灵活”与RTK“定位过程高效”两者优势,但是在进行精密单点定位过程中还需要输入外部数据。
北斗三号***提供有B1I、B1C、B2a、B2b和B3I五个公开服务信号,为用户提供基本导航、精密单点定位、星基增强、短报文通信和中轨搜救等服务。在北斗三号播发的诸多信号中,B2b信号由于承载着精密单点定位服务(PPP)而备受关注。此精密定位服务由PPP-B2b信号提供,由北斗三号三颗地球同步轨道(GEO)卫星在我国及周边地区播发,可为用户提供公开、免费的高精度服务。随着PPP-B2b信号接口文件(ICD)的公布,用户可以根据ICD的说明对信号进行解析,获取其播发的数据,再配合相应观测数据和广播星历,即可实现精密单点定位功能。
发明内容
本发明为克服在进行精密单点定位过程中还需要输入外部数据,效率较低的缺陷,提供一种基于PPP-B2b服务的精密单点定位***,以及一种基于PPP-B2b服务的精密单点定位方法。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:
一种基于PPP-B2b服务的精密单点定位***,包括接收机、预处理模块、数据处理模块和输出模块,其中,所述接收机通过天线接收北斗三号***播发的PPP-B2b信号,以及观测数据和广播星历,经预处理模块对接收的PPP-B2b信号进行解码及预处理,得到改正数,再输入数据处理模块中;所述数据处理模块中预设有无电离层模型,所述数据处理模块根据改正数对观测数据进行改正,并通过所述无电离层模型求解观测数据中的已知项,然后将计算结果发送至输出模块,所述输出模块根据用户需求输出相应的精密单点定位结果。
作为优选方案,所述预处理模块包括电文解码器和改正数匹配单元;其中,所述电文解码器用于对接收的PPP-B2b信号进行电文解码,得到观测数据、卫星轨道改正数、卫星钟差改正数、码间偏差改正数和用户测距精度指数;所述改正数匹配单元利用观测数据对应的观测时间匹配对应时间的改正数后输出至所述数据处理模块。
作为优选方案,所述数据处理模块中预设的无电离层模型包括双频组合无电离层,其表达公式如下:
Figure BDA0003427620600000021
Figure BDA0003427620600000022
式中,PIF为无电离层模型输出的伪距观测值,LIF为无电离层模型输出的相位观测值;f1、f2分别为L1和L2载波相位观测值的频率;P1和P2分别表示L1和L2载波对应的伪距观测值;ρ为站星几何距离,c为真空中的光速,dt为接收机钟差,dT为卫星钟差,trp为对流层延迟误差,BIF为双频无电离层组合模糊度,dm为组合伪距观测值的多路径效应,δm为组合相位观测值的多路径效应,εP为组合伪距观测噪声,εL为组合相位观测噪声。
作为优选方案,所述数据处理模块中还包括改正单元和参数计算单元;其中,所述改正单元获取所述预处理模块发出的改正数和广播星历,将改正数应用到广播星历和观测数据,对相应卫星的广播星历、观测数据进行改正;所述参数计算单元根据经过改正的观测数据,计算观测数据中的已知项;所述观测数据中的已知项包括单点定位、接收机钟差、固体潮、海潮、极潮、对流层、相对论效应改正、地球自转误差和周跳探测。
作为优选方案,所述***还包括参数估计模块,所述参数估计模块内预设有卡尔曼滤波器,用于对待估参数进行平差;所述待估参数包括测站坐标、接收机钟差、对流层延迟和***间偏差。
作为优选方案,所述***还包括质量控制模块,所述质量控制模块用于对所述参数估计模块的平差结果进行检验分析,查找最大残差并进行判断:若最大残差大于预设的阈值,则判断为粗差,将对应的观测数据剔除后,通过所述参数估计模块重新滤波,直至最大残差小于预设的阈值。
进一步的,本发明还提出一种基于PPP-B2b服务的精密单点定位方法,应用上述任一技术方案提出的基于PPP-B2b服务的精密单点定位***。其中包括以下步骤:
S1、接收北斗三号***播发的PPP-B2b信号,以及观测数据和广播星历;
S2、对接收的PPP-B2b信号进行解码及预处理,得到改正数;
S3、根据改正数对观测数据进行改正,并通过所述无电离层模型求解观测数据中的已知项;
S4、根据用户需求输出相应的精密单点定位结果。
作为优选方案,所述S3步骤中,其具体步骤包括:
S301、获取经过预处理的改正数和广播星历,将改正数应用到广播星历和观测数据,对相应卫星的广播星历、观测数据进行改正;
S302、根据经过改正的观测数据,计算观测数据中的已知项;所述观测数据中的已知项包括单点定位、接收机钟差、固体潮、海潮、极潮、对流层、相对论效应改正、地球自转误差和周跳探测。
作为优选方案,所述S3步骤中,所述无电离层模型包括双频组合无电离层,其表达公式如下:
Figure BDA0003427620600000031
Figure BDA0003427620600000032
式中,PIF为无电离层模型输出的伪距观测值,LIF为无电离层模型输出的相位观测值;f1、f2分别为L1和L2载波相位观测值的频率;ρ为站星几何距离,c为真空中的光速,dt为接收机钟差,dT为卫星钟差,trp为对流层延迟误差,BIF为双频无电离层组合模糊度,dm为组合伪距观测值的多路径效应,δm为组合相位观测值的多路径效应,εP为组合伪距观测噪声,εL为组合相位观测噪声。
作为优选方案,所述S3步骤中,还包括以下步骤:
S303、利用卡尔曼滤波、函数模型、随机模型和观测数据中的参与项对待估参数进行平差;所述待估参数包括测站坐标、接收机钟差、对流层延迟和***间偏差;
S304、对平差结果进行残差检验,查找最大残差并进行判断:若最大残差大于预设的阈值,则判断为粗差,将对应的观测数据剔除后,跳转执行S303步骤重新滤波,直至最大残差小于预设的阈值。
与现有技术相比,本发明技术方案的有益效果是:本发明基于PPP-B2b服务,通过对接收的PPP-B2b信号进行解码及预处理获取观测数据、常规星历和改正数等数据,不需要用户输入外部数据,即可实现精密单点定位,有效提高精密单点定位效率;本发明采用无电离层模型消除了电离层延迟低阶项,进一步提高精密单点定位结果的精度。
附图说明
图1为实施例1的基于PPP-B2b服务的精密单点定位***的架构图。
图2为实施例1的PPP-B2b信号改正数实时解码结果示意图。
图3为实施例2的基于PPP-B2b服务的精密单点定位***的架构图。
图4为实施例3的基于PPP-B2b服务的精密单点定位方法的流程图。
图5为实施例4的基于PPP-B2b服务的精密单点定位方法的流程图。
图6为实施例4的北京T001测站实时静态精密单点结果图。
图7为实施例4的海南T002测站实时静态精密单点结果图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;
对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
本实施例提出一种基于PPP-B2b服务的精密单点定位***,如图1所示,为本实施例的基于PPP-B2b服务的精密单点定位***的架构图。
本实施例提出的基于PPP-B2b服务的精密单点定位***中,包括:
接收机1,用于通过配置的天线通过天线接收北斗三号***播发的PPP-B2b信号,以及观测数据和广播星历;
预处理模块2,用于对接收的PPP-B2b信号进行解码及预处理,得到改正数;
数据处理模块3,所述数据处理模块3中预设有无电离层模型;所述数据处理模块3用于根据改正数对观测数据进行改正,并通过所述无电离层模型求解观测数据中的已知项;
输出模块6,用于根据用户需求输出相应的精密单点定位结果。
本实施例中,预处理模块2包括电文解码器21和改正数匹配单元22;其中,所述电文解码器21用于对接收的PPP-B2b信号进行电文解码,得到观测数据、卫星轨道改正数、卫星钟差改正数、码间偏差改正数和用户测距精度指数;所述改正数匹配单元22利用观测数据对应的观测时间匹配对应时间的改正数后输出至所述数据处理模块3。
本实施例中,数据处理模块3中还包括改正单元31和参数计算单元32;其中,所述改正单元31获取所述预处理模块2发出的改正数和广播星历,将改正数应用到广播星历和观测数据,对相应卫星的广播星历、观测数据进行改正;所述参数计算单元32根据经过改正的观测数据,计算观测数据中的已知项;所述观测数据中的已知项包括单点定位、接收机钟差、固体潮、海潮、极潮、对流层、相对论效应改正、地球自转误差和周跳探测;所述无电离层模型设置在所述参数计算单元32内用于计算伪距观测值和相位观测值。
其中,无电离层模型包括双频组合无电离层,其表达公式如下:
Figure BDA0003427620600000051
Figure BDA0003427620600000052
式中,PIF为无电离层模型输出的伪距观测值,LIF为无电离层模型输出的相位观测值;f1、f2分别为L1和L2载波相位观测值的频率;P1和P2分别表示L1和L2载波对应的伪距观测值;ρ为站星几何距离,c为真空中的光速,dt为接收机钟差,dT为卫星钟差,trp为对流层延迟误差,BIF为双频无电离层组合模糊度,dm为组合伪距观测值的多路径效应,δm为组合相位观测值的多路径效应,εP为组合伪距观测噪声,εL为组合相位观测噪声。
本实施例中的无电离层通过双频组合消除了电离层延迟低阶项。由于PPP一般采用精密星历与精密卫星钟差产品,上述模型已不再考虑卫星轨道误差、卫星钟误差。码延迟可被钟差吸收,而初始相位和相位延迟则会被模糊度参数吸收,在浮点解中一般不予考虑。对于一些其他的***误差的影响,如对流层延迟干分量、卫星与接收机1端天线相位中心偏差及其变化、相位缠绕、相对论效应、固体潮、海潮、极潮、地球自转等误差可采用现有的函数模型精确改正。对于一些多路径效应及观测噪声则主要通过随机模型来处理。
在具体实施过程中,接收机1通过天线接收北斗三号***播发的PPP-B2b信号,以及观测数据和广播星历。其中,广播星历为北斗三B1C上的CNAV1星历,CNAV1导航电文在B1C信号中播发,电文数据调制在B1C数据分量上。每帧电文长度为1800符号位,符号速率为100sps,播发周期为18秒。相对于传统星历,CNAV1星历增加了参考时刻长半轴相对于参考值的偏差、长半轴变化率等参数,能为用户提供更高精度的卫星星历信息。
预处理模块2对接收的PPP-B2b信号进行解码及预处理,得到改正数。在对PPP-B2b信号进行解码的过程中,PPP-B2b信号包括I支路和Q支路分量,北斗三号的前三颗GEO卫星负责播发I支路分量,符号速率为1000sps。PPP-B2b信号支持为BDS、GPS、Galileo和Glonass四大***提供PPP服务,目前(截至到2021年5月)支持BDS3和GPS***。其基本帧播发周期为1s,同步头与B2b相同,预留的6个符号用于标识PPP服务的状态,最高位为0时表示该星PPP服务可用,其他符号位含义预留。当前有定义的信息类型是1-7,信息类型8-62为预留信息,信息类型63为空信息,当没有可用信息时,***播发该类型填充空白时段。经过解析,GEO卫星目前播发的PPP-B2b信息类型包括1、2、3、4、5和63。当前信息类型4的播发频率最高,平均6s播发一次。其中精密单点定位需要的信息为2、3、4信息,2为轨道改正数,3为码间偏差改正数,4为钟差改正数。通过对PPP-B2b信号ICD文档的认真解读,完成了对相应参数的理解,经过对实际数据的解码,完成了各类PPP改正数的获取工作。如图2所示,为本实施例的PPP-B2b信号改正数实时解码结果示意图。
数据处理模块3根据改正数对观测数据进行改正,并通过所述无电离层模型求解观测数据中的已知项,然后将计算结果发送至输出模块6。其中,对于卫星端的天线相位中心偏差,由于北斗三播放的轨道改正数是基于广播星历的,从而无需改正,但对于用户端,需要改正天线相位中心偏差。最后通过输出模块6根据用户需求输出坐标等精密单点定位结果。
本实施例基于PPP-B2b服务,通过对接收的PPP-B2b信号进行解码及预处理获取观测数据、常规星历和改正数等数据,不需要用户输入外部数据,即可实现精密单点定位,有效提高精密单点定位效率;本实施例还采用了无电离层模型消除了电离层延迟低阶项,能够进一步提高精密单点定位结果的精度。
实施例2
本实施例提出一种基于PPP-B2b服务的精密单点定位***,如图3所示,为本实施例的基于PPP-B2b服务的精密单点定位***的架构图。
本实施例提出的基于PPP-B2b服务的精密单点定位***中,包括:
接收机1,用于通过配置的天线通过天线接收北斗三号***播发的PPP-B2b信号,以及观测数据和广播星历;
预处理模块2,用于对接收的PPP-B2b信号进行解码及预处理,得到改正数;
数据处理模块3,所述数据处理模块3中预设有无电离层模型;所述数据处理模块3用于根据改正数对观测数据进行改正,并通过所述无电离层模型求解观测数据中的已知项;
输出模块6,用于根据用户需求输出相应的精密单点定位结果。
进一步的,本实施例的精密单点定位***还包括参数估计模块4,所述参数估计模块4内预设有卡尔曼滤波器,用于对待估参数进行平差;所述待估参数包括测站坐标、接收机钟差、对流层延迟和***间偏差。
本实施例的精密单点定位***还包括质量控制模块5,所述质量控制模块5用于对所述参数估计模块4的平差结果进行检验分析,查找最大残差并进行判断:若最大残差大于预设的阈值,则判断为粗差,将对应的观测数据剔除后,通过所述参数估计模块4重新滤波,直至最大残差小于预设的阈值。
在具体实施过程中,所述接收机1通过天线接收北斗三号***播发的PPP-B2b信号,以及观测数据和广播星历,经预处理模块2对接收的PPP-B2b信号进行解码及预处理,得到改正数,再输入数据处理模块3中;所述数据处理模块3中预设有无电离层模型,所述数据处理模块3根据改正数对观测数据进行改正,并通过所述无电离层模型求解观测数据中的已知项。
进一步的,本实施例的参数估计模块4利用函数模型,随机模型和观测值的参与项进行平差,得到需要估计的参数,主要包括测站坐标,接收机钟差,对流层延迟和***间偏差等,再通过质量控制模块5对参数估计模块4的平差结果进行残差检核,对不符合要求的观测数据进行剔除,循环上述处理后得到符合精度要求的精密单点定位结果。
本实施例通过增设的参数估计模块4和质量控制模块5提高定位结果的精度,其中参数估计模块4主要根据PPP观测模型和随机模型对待估参数进行平差,质量控制模块5主要是对验后残差进行分析,降低粗差对滤波结果的影响,提高定位结果的精度。
实施例3
本实施例提出一种基于PPP-B2b服务的精密单点定位方法,应用于实施例1提出的基于PPP-B2b服务的精密单点定位***。如图4所示,为本实施例的基于PPP-B2b服务的精密单点定位方法的流程图。
本实施例提出的基于PPP-B2b服务的精密单点定位方法中,包括以下步骤:
S1、接收北斗三号***播发的PPP-B2b信号,以及观测数据和广播星历;
S2、对接收的PPP-B2b信号进行解码及预处理,得到改正数;
S3、根据改正数对观测数据进行改正,并通过所述无电离层模型求解观测数据中的已知项;
S4、根据用户需求输出相应的精密单点定位结果。
本实施例中,S3步骤中的具体步骤包括:
S301、获取经过预处理的改正数和广播星历,将改正数应用到广播星历和观测数据,对相应卫星的广播星历、观测数据进行改正;
S302、根据经过改正的观测数据,计算观测数据中的已知项;所述观测数据中的已知项包括单点定位、接收机钟差、固体潮、海潮、极潮、对流层、相对论效应改正、地球自转误差和周跳探测。
其中,无电离层模型包括双频组合无电离层,其表达公式如下:
Figure BDA0003427620600000081
Figure BDA0003427620600000091
式中,PIF为无电离层模型输出的伪距观测值,LIF为无电离层模型输出的相位观测值;f1、f2分别为L1和L2载波相位观测值的频率;ρ为站星几何距离,c为真空中的光速,dt为接收机钟差,dT为卫星钟差,trp为对流层延迟误差,BIF为双频无电离层组合模糊度,dm为组合伪距观测值的多路径效应,δm为组合相位观测值的多路径效应,εP为组合伪距观测噪声,εL为组合相位观测噪声。
本实施例基于PPP-B2b服务,通过对接收的PPP-B2b信号进行解码及预处理获取观测数据、常规星历和改正数等数据,不需要用户输入外部数据,即可实现精密单点定位,有效提高精密单点定位效率。本实施例还采用了无电离层模型消除了电离层延迟低阶项,能够进一步提高精密单点定位结果的精度。
实施例4
本实施例提出一种基于PPP-B2b服务的精密单点定位方法,应用实施例2提出的基于PPP-B2b服务的精密单点定位***。如图5所示,为本实施例的基于PPP-B2b服务的精密单点定位方法的流程图。
本实施例提出的基于PPP-B2b服务的精密单点定位方法中,包括以下步骤:
S1、接收北斗三号***播发的PPP-B2b信号,以及观测数据和广播星历。
S2、对接收的PPP-B2b信号进行解码及预处理,得到改正数。
S3、根据改正数对观测数据进行改正,并通过所述无电离层模型求解观测数据中的已知项。
S301、获取所述预处理模块2发出的改正数和广播星历,将改正数应用到广播星历和观测数据,对相应卫星的广播星历、观测数据进行改正。
S302、根据经过改正的观测数据,计算观测数据中的已知项;所述观测数据中的已知项包括单点定位、接收机钟差、固体潮、海潮、极潮、对流层、相对论效应改正、地球自转误差和周跳探测。
S303、利用卡尔曼滤波、函数模型、随机模型和观测数据中的参与项对待估参数进行平差;所述待估参数包括测站坐标、接收机钟差、对流层延迟和***间偏差。
S304、对平差结果进行残差检验,查找最大残差并进行判断:若最大残差大于预设的阈值,则判断为粗差,将对应的观测数据剔除后,跳转执行S303步骤重新滤波,直至最大残差小于预设的阈值。
S4、根据用户需求输出相应的精密单点定位结果。
本实施例通过利用卡尔曼滤波、函数模型、随机模型和观测数据中的参与项对待估参数进行平差,进一步对平差结果进行残差检验分析,能够降低粗差对滤波结果的影响,进一步提高定位结果的精度。
在一具体实施过程中,选择了6组位于全国各地的测试点,采用年纪日2021年027至033共计7天的结果,进行实时静态PPP精度分析。其中参考值来自于基于IGS事后精密单点定位的多***静态解的最后一个历元结果。各测试点的解算结果以本地坐标的北东高方向展示。其中,位于北京的T001和位于海南的T002两组数据的实时静态精密单点定位结果分别如图6、7所示。
从图6和图7可以看出,基于PPP-B2b服务的精密单点定位能正常收敛,且均未出现显著跳变,这反映了本实施例的可靠性和改正数的有效性。为了进一步分析其性能,表1对位于全国各地的6个测试点在一周内的平均RMS进行了统计。
表1实时静态精密单点定位七天平均RMS统计表
Figure BDA0003427620600000101
从上表可知,大部分测站的PPP结果RMS在N方向优于5cm,在E方向优于8cm,在U方向优于10cm,三方向均达到了较高的精度。各测试的定位结果各方向的效果是北方向优于东方向优于高程方向;其中东方向的定位精度明显优于北方向,这种现象主要是由卫星的分布导致的。各测站广泛的分布在全国各区域,这说明该服务在全国各地均可应用。所有测站结果均实现了正常收敛,收敛后精度优于10cm,达到了厘米级。
由此可见,采用本实施例提出的基于PPP-B2b服务的精密单点定位方法能够实现高精度的精密单点定位。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件;
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于PPP-B2b服务的精密单点定位***,其特征在于,包括接收机、预处理模块、数据处理模块和输出模块,其中,所述接收机通过天线接收北斗三号***播发的PPP-B2b信号,以及观测数据和广播星历,经预处理模块对接收的PPP-B2b信号进行解码及预处理,得到改正数,再输入数据处理模块中;所述数据处理模块中预设有无电离层模型,所述数据处理模块根据改正数对观测数据进行改正,并通过所述无电离层模型求解观测数据中的已知项,然后将计算结果发送至输出模块,所述输出模块根据用户需求输出相应的精密单点定位结果。
2.根据权利要求1所述的基于PPP-B2b服务的精密单点定位***,其特征在于,所述预处理模块包括电文解码器和改正数匹配单元;其中,所述电文解码器用于对接收的PPP-B2b信号进行电文解码,得到观测数据、卫星轨道改正数、卫星钟差改正数、码间偏差改正数和用户测距精度指数;所述改正数匹配单元利用观测数据对应的观测时间匹配对应时间的改正数后输出至所述数据处理模块。
3.根据权利要求1所述的基于PPP-B2b服务的精密单点定位***,其特征在于,所述数据处理模块中还包括改正单元和参数计算单元;其中,所述改正单元获取所述预处理模块发出的改正数和广播星历,将改正数应用到广播星历和观测数据,对相应卫星的广播星历、观测数据进行改正;所述参数计算单元根据经过改正的观测数据,计算观测数据中的已知项;所述观测数据中的已知项包括单点定位、接收机钟差、固体潮、海潮、极潮、对流层、相对论效应改正、地球自转误差和周跳探测;所述无电离层模型设置在所述参数计算单元内用于计算伪距观测值和相位观测值。
4.根据权利要求1所述的基于PPP-B2b服务的精密单点定位***,其特征在于,所述数据处理模块中预设的无电离层模型包括双频组合无电离层,其表达公式如下:
Figure FDA0003427620590000011
Figure FDA0003427620590000021
式中,PIF为无电离层模型输出的伪距观测值,LIF为无电离层模型输出的相位观测值;f1、f2分别为L1和L2载波相位观测值的频率;P1和P2分别表示L1和L2载波对应的伪距观测值;ρ为站星几何距离,c为真空中的光速,dt为接收机钟差,dT为卫星钟差,trp为对流层延迟误差,BIF为双频无电离层组合模糊度,dm为组合伪距观测值的多路径效应,δm为组合相位观测值的多路径效应,εP为组合伪距观测噪声,εL为组合相位观测噪声。
5.根据权利要求1~4任一项所述的基于PPP-B2b服务的精密单点定位***,其特征在于,所述***还包括参数估计模块,所述参数估计模块内预设有卡尔曼滤波器,用于对待估参数进行平差;所述待估参数包括测站坐标、接收机钟差、对流层延迟和***间偏差。
6.根据权利要求5所述的基于PPP-B2b服务的精密单点定位***,其特征在于,所述***还包括质量控制模块,所述质量控制模块用于对所述参数估计模块的平差结果进行检验分析,查找最大残差并进行判断:若最大残差大于预设的阈值,则判断为粗差,将对应的观测数据剔除后,通过所述参数估计模块重新滤波,直至最大残差小于预设的阈值。
7.一种基于PPP-B2b服务的精密单点定位方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、接收北斗三号***播发的PPP-B2b信号,以及观测数据和广播星历;
S2、对接收的PPP-B2b信号进行解码及预处理,得到改正数;
S3、根据改正数对观测数据进行改正,并通过所述无电离层模型求解观测数据中的已知项;
S4、根据用户需求输出相应的精密单点定位结果。
8.根据权利要求7所述的基于PPP-B2b服务的精密单点定位方法,其特征在于,所述S3步骤中,其具体步骤包括:
S301、获取经过预处理的改正数和广播星历,将改正数应用到广播星历和观测数据,对相应卫星的广播星历、观测数据进行改正;
S302、根据经过改正的观测数据,计算观测数据中的已知项;所述观测数据中的已知项包括单点定位、接收机钟差、固体潮、海潮、极潮、对流层、相对论效应改正、地球自转误差和周跳探测。
9.根据权利要求8所述的基于PPP-B2b服务的精密单点定位方法,其特征在于,所述S3步骤中,所述无电离层模型包括双频组合无电离层,其表达公式如下:
Figure FDA0003427620590000031
Figure FDA0003427620590000032
式中,PIF为无电离层模型输出的伪距观测值,LIF为无电离层模型输出的相位观测值;f1、f2分别为L1和L2载波相位观测值的频率;ρ为站星几何距离,c为真空中的光速,dt为接收机钟差,dT为卫星钟差,trp为对流层延迟误差,BIF为双频无电离层组合模糊度,dm为组合伪距观测值的多路径效应,δm为组合相位观测值的多路径效应,εP为组合伪距观测噪声,εL为组合相位观测噪声。
10.根据权利要求8所述的基于PPP-B2b服务的精密单点定位方法,其特征在于,所述S3步骤中,还包括以下步骤:
S303、利用卡尔曼滤波、函数模型、随机模型和观测数据中的参与项对待估参数进行平差;所述待估参数包括测站坐标、接收机钟差、对流层延迟和***间偏差;
S304、对平差结果进行残差检验,查找最大残差并进行判断:若最大残差大于预设的阈值,则判断为粗差,将对应的观测数据剔除后,跳转执行S303步骤重新滤波,直至最大残差小于预设的阈值。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114966777A (zh) * 2022-04-21 2022-08-30 北京北方联星科技有限公司 一种基于北斗短报文的精密单点定位***和方法
CN115085849A (zh) * 2022-06-14 2022-09-20 中国科学院国家授时中心 不依赖互联网的北斗B2b PPP精密授时方法及装置
CN117031507A (zh) * 2023-10-08 2023-11-10 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院) 适用于BDS-3 B1CB2a双频信号的精密单点定位方法
WO2024007365A1 (zh) * 2022-07-08 2024-01-11 自然资源部第一海洋研究所 一种基于北斗/gnss的实时高精度海表测量方法及浮标

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101581774A (zh) * 2009-06-26 2009-11-18 山东正元地理信息工程有限责任公司 全球导航卫星***(gnss)高精度单点定位方法及***
US20100245168A1 (en) * 2009-03-27 2010-09-30 Thales Methods of Calculating the Position of a GNSS Receiver from Two-Frequency and Single-Frequency Pseudo-Measurements
CN108919634A (zh) * 2018-08-13 2018-11-30 中国科学院国家授时中心 一种北斗三频非差非组合观测值时间传递***及方法
CN109782313A (zh) * 2019-01-17 2019-05-21 上海卫星工程研究所 地面精密单点定位数据处理方法
CN110376621A (zh) * 2019-08-15 2019-10-25 北京航天宏图信息技术股份有限公司 一种基于北斗三号B2b信号的卫星定位方法及装置
CN111736183A (zh) * 2020-07-28 2020-10-02 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 一种联合bds2/bds3的精密单点定位方法和装置
US20210286090A1 (en) * 2020-03-10 2021-09-16 Trimble Inc. Gnss receiver adapted to fix cross-gnss dd ambiguity

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100245168A1 (en) * 2009-03-27 2010-09-30 Thales Methods of Calculating the Position of a GNSS Receiver from Two-Frequency and Single-Frequency Pseudo-Measurements
CN101581774A (zh) * 2009-06-26 2009-11-18 山东正元地理信息工程有限责任公司 全球导航卫星***(gnss)高精度单点定位方法及***
CN108919634A (zh) * 2018-08-13 2018-11-30 中国科学院国家授时中心 一种北斗三频非差非组合观测值时间传递***及方法
CN109782313A (zh) * 2019-01-17 2019-05-21 上海卫星工程研究所 地面精密单点定位数据处理方法
CN110376621A (zh) * 2019-08-15 2019-10-25 北京航天宏图信息技术股份有限公司 一种基于北斗三号B2b信号的卫星定位方法及装置
US20210286090A1 (en) * 2020-03-10 2021-09-16 Trimble Inc. Gnss receiver adapted to fix cross-gnss dd ambiguity
CN111736183A (zh) * 2020-07-28 2020-10-02 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 一种联合bds2/bds3的精密单点定位方法和装置

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘欢等: ""基于卫星增强信号的车载高精度定位终端"", 《导航与位置服务应用》 *
唐斌等: ""北斗三号***精密单点定位服务解析与应用"", 《导航定位与授时》 *
宋力杰等: "《测量平差程序设计》", 中国地质大学出版社 *
张且且等: ""基于无电离层组合/非差非组合混合观测模型的精密单点定位"", 《第十一届中国卫星导航年会》 *
黄伦文等: ""基于北斗3号PPP-B2b信号的"", 《大地测量与地球动力学》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114966777A (zh) * 2022-04-21 2022-08-30 北京北方联星科技有限公司 一种基于北斗短报文的精密单点定位***和方法
CN114966777B (zh) * 2022-04-21 2024-06-18 北京北方联星科技有限公司 一种基于北斗短报文的精密单点定位***和方法
CN115085849A (zh) * 2022-06-14 2022-09-20 中国科学院国家授时中心 不依赖互联网的北斗B2b PPP精密授时方法及装置
WO2024007365A1 (zh) * 2022-07-08 2024-01-11 自然资源部第一海洋研究所 一种基于北斗/gnss的实时高精度海表测量方法及浮标
CN117031507A (zh) * 2023-10-08 2023-11-10 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院) 适用于BDS-3 B1CB2a双频信号的精密单点定位方法

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