北斗/GNSS星基增強實時精密單點定位原理及其在番禺34-1平臺的應用試驗

彭義東 周 俊 王坤石

（1.中海油信息科技有限公司，廣東 深圳 518064；2.中海北斗（深圳）導航技術有限公司，廣東 深圳 518052）

0 前言

近二十年來我國油氣田開發中對衛星導航高精度定位應用（厘米級）主要依賴于美國的GPS 系統和幾家國外衛星導航服務商，存在緊急狀態不可用以及高精度定位服務費過高的問題。該文利用中海北斗（深圳）導航技術有限公司“全球BDS/GNSS 星基增強服務系統”提供的北斗/GNSS 實時精密軌道和實時精密鐘差數據，使用實時精密單點定位（PPP）算法，對中國海洋石油集團番禺34-1 平臺采集的多系統衛星觀測數據進行了不同衛星系統組合的解算，并進行了相關分析。

1 GNSS 精密單點定位數學模型

1.1 觀測模型

在導航衛星數據處理中，一般使用基于偽距和相位消電離層組合的觀測方程，如公式（1）所示。

1.2 估計方法

在建立了2 類觀測方程之后，利用均方根濾波算法對參數進行狀態估計。下面給出均方根信息濾波的主要步驟，其狀態方程如公式（2）所示。

將上述虛擬觀測方程和濾波觀測方程寫為矩陣形式，如公式（5）所示。

要是目標函數最小，則參數解要滿足公式（8）。

1.3 實時軌道鐘差恢復

當用戶接收終端接收并正確解析出軌道和鐘差改正信息后，首先根據數據齡期IODE 參數和時間最近條件匹配相應系統的廣播星歷，其次用匹配的廣播星歷計算衛星坐標和鐘差值，最后再利用接收的改正數進行實時高精度軌道和鐘差恢復。利用廣播星歷計算的坐標、速度來解算衛星相對地心在切向、法向、徑向的單位向量如公式（10）所示。……