CN116338742B 一種基于天地聯合觀測資源的實時高精度pnt服務方法 （中國電子科技集團公司第五十四研究所）

號第五十四所衛星導航系統與裝備技一種基于天地聯合觀測資源的實時高精度本發明公開了一種基于天地聯合觀測資源該方法基于少量區域分布的GNSS地面監測站和導航電文后向用戶播發；用戶開展GNSS/低軌衛地面監測網絡實現全球范圍內的實時高精度PNT21.一種基于天地聯合觀測資源的實時高精度PNT服務方法，其特征在于，包括以下步(1)基于10個以內的少量區域分布的GNSS地面監測站數據和10個以內的少量低軌衛星星載GNSS觀測數據，采用地面監測站坐標松約束的聯合定軌和時間同步處理方法，估計實時解算精密軌道和鐘差，采用軌道高度參數約束的動力學軌道預報方法計算預報軌道，i為ti時刻觀測量觀測值與理論值之差，Hi為誤差觀測方程系數矩陣，表示為采用軌道高度參數約束的地球非球形引力攝動階次，從而實現3H≤500km,N＝90H≥1000km,N＝30對衛星鐘差序列進行頻譜分析，確定其明顯周期項后，采用顧及周期0i基于相應的鐘差模型開展鐘差預報序列擬合，獲得鐘差參數后，(4)用戶基于GNSS和低軌衛星的下行導航信號和星歷產品，開展GNSS和低軌衛星的聯2.根據權利要求1所述的一種基于天地聯合觀為低軌飛行器相對于GNSS衛星的幾何距離，其中LL)和(xs,ys,zs)分別為低軌飛行器和GNSS衛星的天線相位中心的三維位置坐標；為地面站相對于GNSS衛星的幾何距離，其中ssLEOi4利用上述線性化方程解算的GNSS和低軌3.根據權利要求1所述的一種基于天地聯合設衛星的初始位置和速度為采用軌道積分得到t時刻衛星的位置和速度)25TH)_1HTy4.根據權利要求1所述的一種基于天地聯合觀測資源的實上標GNSS和m分別代表GNSS衛星系統及其衛星編號，上標LEO和n分別代表低軌衛星系統及位觀測值，和分別代表用戶端所觀測的低軌系統n衛星j頻率的偽距和觀測值；和分別代表用戶端與GNSS衛星m和低軌衛星n間的幾何距離，表示為表低軌衛星n頻率j的導航信號波長，和代表GNSS和低軌衛星下行導航信號的6載波相位模糊度，分別代表GNSS和低軌衛星的(402)進行基于GNSS和低軌衛星的聯合精密單點定位觀測方程的用戶端位置和鐘差解讀取用戶端采集到的GNSS和低軌衛星的偽距和載波相位觀測數據，開展粗基于最小二乘或卡爾曼濾波估計方法，計算GNSS和低軌衛星的載波相位模糊度浮點采用LAMBDA方法固定GNSS和低軌衛星的模糊度參數，從而計算用戶端的位置參數Xr和7[0001]本發明涉及導航定位領域，具體是指基于天地聯合觀測資源的實時高精度PNT服需滿足多重覆蓋才可提供有效的導航增強服務。若僅采用地面信息處理的系統運行模式，[0005]本發明針對當前GBAS和SBAS等GNSS增強服務和以地面信息處理為主的低軌導航[0008](1)基于10個以內的少量區域分布的GNSS地面監測站數據和10個以內的少量低軌[0010](3)低軌衛星基于GNSS衛星星歷產品、星載GNSS觀測值和低軌衛星星間鏈路觀測8[0011](4)用戶基于GNSS和低軌衛星的下行導航信號和星歷產品，開展GNSS和低軌衛星ss為真空中光速；δtr和δts分別為接收機鐘差改正和GNSS衛[0028]設衛星的初始位置和速度為采用軌道積分得到t時刻衛星的位置和速度9)2[0051](301)低軌衛星基于GNSS衛星星歷產品、星載GNSS觀測值和低軌星間鏈路觀測數及其衛星編號；和分別代表用戶端所觀測的GNSS系統m衛星i頻率的偽距和載波相位觀測值，和分別代表用戶端所觀測的低軌系統n衛星j頻率的偽距和載波差，代表GNSS衛星m的對流層延遲，代表GNSS衛星m頻率i上的電離層延遲，I""代表低軌衛星n頻率j上的電離層延遲，代表GNSS衛星m頻率i的導航信號波長，信號的載波相位模糊度，e(")分別代表GNSS和低軌衛星的偽距和載波相位的測量噪聲；[0078](402)進行基于GNSS和低軌衛星的聯合精密單點定位觀測方程的用戶端位置和鐘GNSS和低軌衛星的鐘差dTGNSS,m和d[0084](1)本發明基于天基低軌衛星和地基GNSS監測網絡的觀測資源，通過聯合處理的[0085](2)低軌衛星基于地面處理中心的預報軌道產品和星載GNSS觀測數據，基于天地聯合觀測資料估計高精度實時鐘差產品，能夠有效保障低軌衛星對PNT服務性能提升的貢[0086](3)采用天地聯合的信息處理模式，GNSS衛星的精密軌道和鐘差產品由少量地面[0087](4)天基觀測資源可有效減少對GNSS地面監測站全球布設的依賴，能夠基于少量[0088]圖1為本發明實施例中一種基于天地聯合觀測資源的實時高精度PNT服務方法的[0090]一種基于天地聯合觀測資源的實時高精度PNT服務方法，該方法基于少量區域分信關站星地鏈路將其上注至可視的低軌衛星，基于低軌衛星星間鏈路分發至整個低軌星的鐘差建模方法計算預報鐘差，將預報軌道和鐘差產品擬合成低軌導航電文后向用戶播[0092](1)基于少量區域分布的GNSS地面監測站數據和少量低軌衛星星載GNSS觀測數實時解算精密軌道和鐘差，采用軌道高度參數約束的動力學軌道預報方法計算預報軌道，[0095](4)用戶基于GNSS/低軌衛星的下行導航信號和星歷產品，開展GNSS/低軌衛星聯io為地面站相對于GNSS衛星的幾何距離，其ss為真空中光速；δtr和δts分別為接收機鐘差改正和GNSS衛地面測站或低軌飛行器接收機相位中心改正；為GNSS衛星相[0111]設衛星的初始位置和速度為采用軌道積分得到t時刻衛星的位置和速度)2[0125]f=y(o(t0),t)[0132](301)低軌衛星基于GNSS衛星星歷產品、星載GNSS觀測值和低軌星間鏈路觀測數為第i(i＝1,2,…N)個觀測歷元mi個待估鐘差參[0141](302)采用軌道高度參數約束的動力學軌道預報方法計算預報軌道。地球非球形[0147](303)采用顧及周期項的鐘差建模方法計算預報鐘差，由于低軌衛星的星載原子ε為隨機誤差項。及其衛星編號。和分別代表用戶端所觀測的GNSS系統m衛星i頻率的偽距和載波相位觀測值，和分別代表用戶端所觀測的低軌系統n衛星j頻率的偽距和載波差，代表GNSS衛星m的對流層延遲，代表GNSS衛星m頻率i上的電離層延遲，代表低軌衛星n頻率j上的電離層延遲，代表GNSS衛星m頻率i的導航信號波長，代表低軌衛星n頻率j的導航信號波長，和代表GNSS和低軌衛星下行導航信號的載波相位模糊度，分別代表GNSS和低軌衛星的偽距和載波相位的測量噪聲。[