專利名稱：Gps單站偽距定位精密授時(shí)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線定向方法，特別涉及GPS單站偽距定位授時(shí)方法。
背景技術(shù)：
高精度授時(shí)對(duì)軍事、通信、電力、交通等系統(tǒng)運(yùn)行至關(guān)重要，對(duì)國(guó)防和經(jīng)濟(jì)建設(shè)方面也有普遍應(yīng)用。隨著現(xiàn)代化社會(huì)的高速發(fā)展，各行業(yè)對(duì)授時(shí)精度的要求也日益提高。由于GPS系統(tǒng)發(fā)展較為完善且授時(shí)精度較高，GPS授時(shí)的研究日趨重要。GPS采用偽距定位的精度不高，而采用載波定位時(shí)，整周模糊度的確定是一大難題。GPS是按單程測(cè)距原理建立起來(lái)的，即用戶只需通過(guò)接收設(shè)備來(lái)接收衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)，并測(cè)定信號(hào)傳播的單程時(shí)間延遲或相位延遲，進(jìn)而確定從觀察點(diǎn)到GPS衛(wèi)星之間的距離。所謂定位，就是在觀察點(diǎn)通過(guò)接收若干顆衛(wèi)星的信號(hào)，建立相應(yīng)數(shù)量的距離方程，聯(lián)立解出觀察點(diǎn)(用戶)所在位置對(duì)應(yīng)的地球坐標(biāo)。GPS是通過(guò)時(shí)間來(lái)測(cè)量距離的，要準(zhǔn)確地測(cè)定衛(wèi)星至觀察點(diǎn)的距離，就必需使衛(wèi)星鐘和用戶接收機(jī)時(shí)鐘(簡(jiǎn)稱用戶鐘)保持嚴(yán)格同步。但這通常是難以做到的，因?yàn)橛脩艚邮諜C(jī)配備的通常是晶體鐘。由于衛(wèi)星鐘和用戶鐘之間存在同步偏差，因此測(cè)定的距離不再是實(shí)際的幾何距離，這里稱之為偽距。通過(guò)建立適當(dāng)數(shù)量的偽距測(cè)量方程就可完成對(duì)用戶的定位，這種定位是基于以GPS時(shí)為基準(zhǔn)的精確時(shí)間傳遞而實(shí)現(xiàn)的。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的:在偽距單點(diǎn)定位授時(shí)的基礎(chǔ)上，提出一種精度更高的GPS單站偽距定位精密授時(shí)方法。
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技術(shù)方案:GPS單站偽距定位精密授時(shí)方法，在偽距單點(diǎn)定位授時(shí)的基礎(chǔ)上，使用載波相位對(duì)偽距進(jìn)行平滑，利用平滑后的偽距再進(jìn)行單點(diǎn)定位；包括以下步驟:步驟I)，采集USNO站點(diǎn)數(shù)據(jù)，包括觀測(cè)文件0文件、導(dǎo)航文件N文件、SP3文件、elk文件，通過(guò)最小二乘方法進(jìn)行偽距單點(diǎn)定位，求解鐘差；步驟2)，用從導(dǎo)航接收機(jī)獲得的載波相位觀測(cè)量對(duì)偽距進(jìn)行平滑；步驟3)，用平滑后的偽距再次進(jìn)行單點(diǎn)定位，求解鐘差；步驟4)，根據(jù)步驟I)和步驟3)所得鐘差，與IGS發(fā)布的精密鐘差作比較，進(jìn)行鐘差誤差、授時(shí)精度分析。其中，所述步驟2)用載波相位觀測(cè)量對(duì)偽距進(jìn)行平滑時(shí)，同時(shí)從對(duì)導(dǎo)航接收機(jī)獲得的偽距觀測(cè)值Pl和P2碼進(jìn)行平滑:
權(quán)利要求
1.GPS單站偽距定位精密授時(shí)方法，其特征在于:在偽距單點(diǎn)定位授時(shí)的基礎(chǔ)上，使用載波相位對(duì)偽距進(jìn)行平滑，利用平滑后的偽距再進(jìn)行單點(diǎn)定位；包括以下步驟: 步驟I)，采集USNO站點(diǎn)數(shù)據(jù)，包括觀測(cè)文件O文件、導(dǎo)航文件N文件、精密星歷SP3文件、鐘差文件elk文件，通過(guò)最小二乘方法進(jìn)行偽距單點(diǎn)定位，求解鐘差； 步驟2)，用從導(dǎo)航接收機(jī)獲得的載波相位觀測(cè)量對(duì)偽距進(jìn)行平滑； 步驟3)，用平滑后的偽距再次進(jìn)行單點(diǎn)定位，求解鐘差； 步驟4)，根據(jù)步驟I)和步驟3)所得鐘差，與IGS發(fā)布的精密鐘差作比較，進(jìn)行鐘差誤差、授時(shí)精度分析。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GPS單站偽距定位精密授時(shí)方法，其特征在于:所述步驟2)用載波相位觀測(cè)量對(duì)偽距進(jìn)行平滑時(shí)，同時(shí)對(duì)從導(dǎo)航接收機(jī)獲得的偽距觀測(cè)值Pl和P2碼進(jìn)行平滑:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GPS單站偽距定位精密授時(shí)方法，其特征在于:所述步驟4)中鐘差誤差分析方式為將求得的實(shí)際鐘差均值與IGS提供的精密鐘差均值進(jìn)行作差比較；所述授時(shí)精度分析方式為采用內(nèi)符合RMS和外符合RMS進(jìn)行評(píng)定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種GPS單站偽距定位精密授時(shí)方法，在偽距單點(diǎn)定位授時(shí)的基礎(chǔ)上，使用載波相位對(duì)偽距進(jìn)行平滑，平滑后的偽距再進(jìn)行單點(diǎn)定位，授時(shí)精度較平滑前高。首先，通過(guò)最小二乘方法進(jìn)行偽距單點(diǎn)定位，計(jì)算出的鐘差與IGS發(fā)布的精密鐘差進(jìn)行比較作差；然后，用觀測(cè)值的載波相位值對(duì)偽距進(jìn)行平滑，用平滑后的偽距再次進(jìn)行單點(diǎn)定位求解鐘差，與精密鐘差做比較；最后，通過(guò)對(duì)比平滑前后的鐘差差值，得出平滑后的精度更高。
文檔編號(hào)G01S19/13GK103235321SQ20131010897
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月29日
發(fā)明者潘樹國(guó), 王慶, 吳向陽(yáng), 朱荷歡, 陳偉榮 申請(qǐng)人:東南大學(xué)