多系統GNSS偽距差分定位算法研究

張筱

1 引言

多系統組合定位技術可以解決衛星數量不足的缺陷，改善衛星幾何分布（DOP），提高衛星導航定位的授時和定位精度，提高信號的覆蓋率，彌補單一系統在某些情況下無法定位的缺陷[1]。而差分GNSS（DGNSS）技術可消除GNSS測量值中的衛星鐘誤差，并且可將電離層誤差，對流層誤差及星歷誤差降低到幾十厘米之內[2]。

2偽距法測量方程

2.1偽距法單差測量方程

由Misra和Enge提出的偽距測量方程：

其中，k是傳播衛星的識別碼;是衛星k的偽距測量值;是接收機和衛星之間的幾何距離;是在信號接收時刻接收機相對于GPS時間的時鐘偏移量;是信號發送時刻第k顆衛星相對于GPS時間的時鐘偏移量;是第k顆衛星由于電離層引起的傳輸延遲;是第k顆衛星由于對流層引起的傳輸延遲;是傳播信號的信道延遲誤差;是第k顆衛星的其余誤差。

對接收機u、v觀測到第i顆GNSS衛星的偽距法單差測量公式為：

對于基線小于20km的短基線，單差電離層延遲約為0，當兩個接收機處于相同高度時，對流層延遲約為0[3]，然后將和項合并為，則可得到單一系統偽距法單差測量方程為：

2.2多系統偽距法雙差測量方程

對接收機u、v分別觀測到第i顆GPS衛星和第j顆COMPASS衛星。根據式（3），可得偽距法雙差觀測方程：

對項作如下變換：

則項即為GPS與COMPASS信道群波延遲誤差項，則式（4）可簡寫為：

2.3多系統偽距法雙差測量定位算法

設接收機u、v同時對M顆GPS和N顆COMPASS產生測量值，以第1顆GPS衛星作為參考，則

參考文獻：

[1].段舉舉，沈云中GPS/GLONASS組合靜態相位相對定位算法[J].測繪學報，2012，41（3）：825-830.

[2].王廣運.載波相位差分GPS定位技術[J].測繪工程，1999（01）.

[3].謝鋼.GPS原理與接收機[M].電子工業出版社，2009：80-87.