CN116338742B 一种基于天地联合观测资源的实时高精度pnt服务方法 （中国电子科技集团公司第五十四研究所）

号第五十四所卫星导航系统与装备技一种基于天地联合观测资源的实时高精度本发明公开了一种基于天地联合观测资源该方法基于少量区域分布的GNSS地面监测站和导航电文后向用户播发；用户开展GNSS/低轨卫地面监测网络实现全球范围内的实时高精度PNT21.一种基于天地联合观测资源的实时高精度PNT服务方法，其特征在于，包括以下步(1)基于10个以内的少量区域分布的GNSS地面监测站数据和10个以内的少量低轨卫星星载GNSS观测数据，采用地面监测站坐标松约束的联合定轨和时间同步处理方法，估计实时解算精密轨道和钟差，采用轨道高度参数约束的动力学轨道预报方法计算预报轨道，i为ti时刻观测量观测值与理论值之差，Hi为误差观测方程系数矩阵，表示为采用轨道高度参数约束的地球非球形引力摄动阶次，从而实现3H≤500km,N＝90H≥1000km,N＝30对卫星钟差序列进行频谱分析，确定其明显周期项后，采用顾及周期0i基于相应的钟差模型开展钟差预报序列拟合，获得钟差参数后，(4)用户基于GNSS和低轨卫星的下行导航信号和星历产品，开展GNSS和低轨卫星的联2.根据权利要求1所述的一种基于天地联合观为低轨飞行器相对于GNSS卫星的几何距离，其中LL)和(xs,ys,zs)分别为低轨飞行器和GNSS卫星的天线相位中心的三维位置坐标；为地面站相对于GNSS卫星的几何距离，其中ssLEOi4利用上述线性化方程解算的GNSS和低轨3.根据权利要求1所述的一种基于天地联合设卫星的初始位置和速度为采用轨道积分得到t时刻卫星的位置和速度)25TH)_1HTy4.根据权利要求1所述的一种基于天地联合观测资源的实上标GNSS和m分别代表GNSS卫星系统及其卫星编号，上标LEO和n分别代表低轨卫星系统及位观测值，和分别代表用户端所观测的低轨系统n卫星j频率的伪距和观测值；和分别代表用户端与GNSS卫星m和低轨卫星n间的几何距离，表示为表低轨卫星n频率j的导航信号波长，和代表GNSS和低轨卫星下行导航信号的6载波相位模糊度，分别代表GNSS和低轨卫星的(402)进行基于GNSS和低轨卫星的联合精密单点定位观测方程的用户端位置和钟差解读取用户端采集到的GNSS和低轨卫星的伪距和载波相位观测数据，开展粗基于最小二乘或卡尔曼滤波估计方法，计算GNSS和低轨卫星的载波相位模糊度浮点采用LAMBDA方法固定GNSS和低轨卫星的模糊度参数，从而计算用户端的位置参数Xr和7[0001]本发明涉及导航定位领域，具体是指基于天地联合观测资源的实时高精度PNT服需满足多重覆盖才可提供有效的导航增强服务。若仅采用地面信息处理的系统运行模式，[0005]本发明针对当前GBAS和SBAS等GNSS增强服务和以地面信息处理为主的低轨导航[0008](1)基于10个以内的少量区域分布的GNSS地面监测站数据和10个以内的少量低轨[0010](3)低轨卫星基于GNSS卫星星历产品、星载GNSS观测值和低轨卫星星间链路观测8[0011](4)用户基于GNSS和低轨卫星的下行导航信号和星历产品，开展GNSS和低轨卫星ss为真空中光速；δtr和δts分别为接收机钟差改正和GNSS卫[0028]设卫星的初始位置和速度为采用轨道积分得到t时刻卫星的位置和速度9)2[0051](301)低轨卫星基于GNSS卫星星历产品、星载GNSS观测值和低轨星间链路观测数及其卫星编号；和分别代表用户端所观测的GNSS系统m卫星i频率的伪距和载波相位观测值，和分别代表用户端所观测的低轨系统n卫星j频率的伪距和载波差，代表GNSS卫星m的对流层延迟，代表GNSS卫星m频率i上的电离层延迟，I""代表低轨卫星n频率j上的电离层延迟，代表GNSS卫星m频率i的导航信号波长，信号的载波相位模糊度，e(")分别代表GNSS和低轨卫星的伪距和载波相位的测量噪声；[0078](402)进行基于GNSS和低轨卫星的联合精密单点定位观测方程的用户端位置和钟GNSS和低轨卫星的钟差dTGNSS,m和d[0084](1)本发明基于天基低轨卫星和地基GNSS监测网络的观测资源，通过联合处理的[0085](2)低轨卫星基于地面处理中心的预报轨道产品和星载GNSS观测数据，基于天地联合观测资料估计高精度实时钟差产品，能够有效保障低轨卫星对PNT服务性能提升的贡[0086](3)采用天地联合的信息处理模式，GNSS卫星的精密轨道和钟差产品由少量地面[0087](4)天基观测资源可有效减少对GNSS地面监测站全球布设的依赖，能够基于少量[0088]图1为本发明实施例中一种基于天地联合观测资源的实时高精度PNT服务方法的[0090]一种基于天地联合观测资源的实时高精度PNT服务方法，该方法基于少量区域分信关站星地链路将其上注至可视的低轨卫星，基于低轨卫星星间链路分发至整个低轨星的钟差建模方法计算预报钟差，将预报轨道和钟差产品拟合成低轨导航电文后向用户播[0092](1)基于少量区域分布的GNSS地面监测站数据和少量低轨卫星星载GNSS观测数实时解算精密轨道和钟差，采用轨道高度参数约束的动力学轨道预报方法计算预报轨道，[0095](4)用户基于GNSS/低轨卫星的下行导航信号和星历产品，开展GNSS/低轨卫星联io为地面站相对于GNSS卫星的几何距离，其ss为真空中光速；δtr和δts分别为接收机钟差改正和GNSS卫地面测站或低轨飞行器接收机相位中心改正；为GNSS卫星相[0111]设卫星的初始位置和速度为采用轨道积分得到t时刻卫星的位置和速度)2[0125]f=y(o(t0),t)[0132](301)低轨卫星基于GNSS卫星星历产品、星载GNSS观测值和低轨星间链路观测数为第i(i＝1,2,…N)个观测历元mi个待估钟差参[0141](302)采用轨道高度参数约束的动力学轨道预报方法计算预报轨道。地球非球形[0147](303)采用顾及周期项的钟差建模方法计算预报钟差，由于低轨卫星的星载原子ε为随机误差项。及其卫星编号。和分别代表用户端所观测的GNSS系统m卫星i频率的伪距和载波相位观测值，和分别代表用户端所观测的低轨系统n卫星j频率的伪距和载波差，代表GNSS卫星m的对流层延迟，代表GNSS卫星m频率i上的电离层延迟，代表低轨卫星n频率j上的电离层延迟，代表GNSS卫星m频率i的导航信号波长，代表低轨卫星n频率j的导航信号波长，和代表GNSS和低轨卫星下行导航信号的载波相位模糊度，分别代表GNSS和低轨卫星的伪距和载波相位的测量噪声。[