1.本发明涉及卫星导航技术领域，尤其涉及一种区域导航系统辅助的精密单点定位方法。
背景技术：2.全球卫星导航系统(global navigation satellite system,gnss)是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供服务的空基无线电导航定位系统，但是在隧道、桥梁和高山等遮挡环境下，gnss的定位精度会有所降低，甚至失去作用。
3.区域导航系统可以看作一种安置于地面的准导航卫星，作为对gnss的系统增强和补充，可以较好地克服gnss系统固有的缺陷，不仅能明显改善现有gnss导航系统的性能，还可以扩大导航定位系统的应用范围。所以，为了弥补遮挡环境下gnss信号不足或是无法工作的缺点，扩大系统定位范围，改善卫星几何分布，需要开发一种区域导航系统辅助的精密单点定位方法，以实现在一定范围内提供高精度、高可靠性和高环境适应性的导航定位服务。
技术实现要素：4.本发明的实施例提供了一种区域导航系统辅助的精密单点定位方法，以实现对列车提供高精度、高可靠性和高环境适应性的导航定位服务。
5.为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。
6.一种区域导航系统辅助的精密单点定位方法，包括：
7.获取卫星原始观测文件，建立列车的精密单点定位模型；
8.获取区域导航系统原始观测文件，建立列车的区域导航系统定位模型；
9.建立列车的区域导航系统和精密单点定位紧组合定位模型，通过求解所述区域导航系统和精密单点定位紧组合定位模型，在每一历元在线估计列车的位置、速度、加速度和载波相位整周模糊度参数。
10.优选地，所述的获取卫星原始观测文件，建立列车的精密单点定位模型，包括：
11.获取列车的车载卫星原始观测数据文件，得到观测值，使用igs精密卫星轨道和卫星钟差数据，插值得到所需历元卫星所在位置、速度和钟差，根据误差修正模型计算各项误差的改正参数对历元卫星所在位置、速度、钟差和接收机观测值进行修正，建立列车的精密单点定位模型；
12.利用列车的精密单点定位模型根据载波相位观测值和卫星位置计算得到列车运动时所处位置。
13.优选地，所述的列车的精密单点定位模型需要修正定位中存在的各类误差项包括：星历误差、钟差、天线相位中心改正、相对论效应、电离层误差、对流层误差和地球自转校正。
14.优选地，所述的获取区域导航系统原始观测文件，建立列车的区域导航系统定位
模型，包括：
15.区域导航系统包括载波相位和伪距两种观测量，接收机与基站i之间的伪距和载波相位观测方程为：
[0016][0017][0018]
其中，ρi是伪距测量值，φi是载波相位测量值，ri是接收机与发射天线之间的几何距离，λ是信号波长，是对流层延迟，c是光速，δt是接收机钟差，ni是载波相位模糊度，是为建模的残差；
[0019]
构建差分观测值，通过星间差分的方式消除接收机相关误差项，选择一个伪卫星作为参考卫星，对两个基站的观测值作差，根据伪卫星对于接收机的基本伪距与载波相位观测方程建立非线性单差观测模型，以j为参考伪卫星，则单差后的伪距和载波相位观测方程写为：
[0020][0021][0022]
优选地，所述的建立列车的区域导航系统和精密单点定位紧组合定位模型，通过求解所述区域导航系统和精密单点定位紧组合定位模型，在每一历元在线估计列车的位置、速度、加速度和载波相位整周模糊度参数，包括：
[0023]
卡尔曼滤波的系统状态方程：
[0024][0025]
系统方程中，x(k)为系统状态向量，为需要最优估计的对象，估计的是各个变量的误差，f(k)为系统矩阵，q(k)为系统的状态噪声协方差矩阵；
[0026]
定义系统状态向量为：
[0027][0028]
包括三维位置、三维速度、三维加速度、对流层湿分量、区域导航系统和卫星天线之间的杆臂dη、区域导航系统星间单差后的模糊度和双频信号消除电离层误差后的此时能观察到卫星的模糊度差；
[0029]
系统矩阵f(t)
[0030][0031][0032]
在融合卫星导航系统和区域导航系统之前，考虑卫星天线与区域导航系统之间的
杆臂；
[0033]
系统杆臂之间的位置关系，
[0034][0035]
三者与伪距之间的关系，
[0036][0037]
其中，ρ
l
是伪距，(x,y,z)是接收机的位置坐标，(xi,yi,zi)是卫星位置坐标，(dη
x
,dηy,dηz)是三维的杆臂；
[0038]
卡尔曼滤波的观测系统方程：
[0039]
z(k)＝h(k)x(k)+r(k)
[0040]
其中z(k)为观测向量，h(k)为观测矩阵，x(k)为状态向量，r(k)为观测噪声协方差矩阵；
[0041]
建立区域导航系统和精密单点定位紧组合定位模型，选择高度角最大的卫星作为参考卫星与其他卫星做差，通过星间单差的方式消除接收机钟差带来的误差；
[0042][0043]
其中，表示能观察到的各个区域导航系统基站相对于参考基站j的载波相位单差，表示消除电离层后此时能观察到的各个卫星相对于参考卫星k载波相位单差，为接收机接收的载波相位观测值差与计算得到的载波相位差的差值；
[0044]
对应的，系统的量测矩阵写为：
[0045][0046]
其中，
[0047][0048][0049][0050]
由于载波相位和伪距率量测的单差值两两互相关，所以测量噪声协方差矩阵的载波相位或伪距率部分写为：
[0051][0052]
其中，表示载波相位或伪距率的先验噪声方差；
[0053]
在接收机运动过程中，实时获取卫星和区域导航系统的原始观测文件，通过求解上述区域导航系统和精密单点定位紧组合定位模型，在每一历元在线估计列车的位置、速度、加速度和载波相位整周模糊度参数。
[0054]
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例基于扩展卡尔曼滤波算法，建立区域导航系统和精密单点定位紧组合定位模型，在每一历元在线估计位置、速度、加速度和载波相位整周模糊度等参数，实现区域导航系统辅助的精密单点定位方法，扩大卫星的定位范围。
[0055]
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
[0056]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0057]
图1为本发明实施例提供的一种区域导航系统辅助的精密单点定位方法流程图。
具体实施方式
[0058]
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0059]
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
[0060]
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0061]
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
[0062]
本发明实施例提供了一种区域导航系统辅助的精密单点定位方法，该方法的具体处理流程如图1所示，包括如下的处理步骤：
[0063]
步骤s10：获取卫星原始观测文件，建立列车的精密单点定位模型，计算得到列车运动时所处位置。
[0064]
精密单点定位的主要流程包括获取卫星原始观测数据文件，得到观测值。同时，使用igs(international gnss service，国际gnss服务)精密卫星轨道和卫星钟差数据，插值得到所需历元卫星所在位置、速度和钟差。下一步，根据误差修正模型计算各项误差的改正参数对历元卫星所在位置、速度、钟差和接收机观测值进行修正，建立列车的精密单点定位模型。之后，利用建立精密单点定位模型根据载波相位观测值、卫星位置等，计算得到列车运动时所处位置。
[0065]
精密单点定位需要修正定位中存在的各类误差项：
[0066]
1)星历误差
[0067]
卫星星历误差主要由星历给出的卫星位置和速度与真实的卫星位置和速度存在的差异造成。在igs提供的最终精密星历中，每15min给出观测卫星三维坐标和三维速度，可对精密星历历元内插来得到所需历元。
[0068]
2)钟差
[0069]
钟差包括卫星钟差和接收机钟差，由于时钟频率漂移，卫星时钟和接收机时钟与标准gps时间会存在差值。在精密单点定位中，同样地，对精密星历所提供的卫星钟差信息进行插值计算，可得到所需频率的卫星钟差。由于卫星钟差短时间变化较大，内插数据间隔时间越短，得到结果越精确。
[0070]
在精密单点定位中，gps接收机钟差当作未知参数进行估计，或者采用同接收机同时刻获取得到的载波相位观测值做单差，消除接收机钟差，减少误差参数。
[0071]
3)天线相位中心改正
[0072]
精密星历提供的卫星位置是卫星质心的位置而不是卫星天线相位中心的位置，gps接收机记录的是天线前置放大器底盘的中心而不是天线中心，再加上天线中心的变化，都会给精密单点定位带来位置计算误差，可通过igs提供的antex文件对卫星天线相位中心进行校正。
[0073]
4)相对论效应
[0074]
处在不同位置的卫星和接收机所受速度和重力不一样，因此产生了相对论效应，需要被用户校正的部分为，
[0075][0076]
其中，rela是卫星和接收机的相对论效应，r是卫星位置，v是卫星速度，c是光速。
[0077]
5)电离层误差
[0078]
电离层位于距地面60km以上的大气层，gps信号经过时会因其中的电磁波产生延迟。
[0079]
用双频信号消除误差是一种简单有效的方法，消除电离层影响的组合观测值为：
[0080][0081]
其中，f1、f2为gps信号频率，l1、l2分别为频率f1和f2的载波相位观测值，d1、d2分别为频率f1和f2的伪距率观测值，l3、d3分别为载波相位和码伪距的消电离层组合观测值。
[0082]
6)对流层误差
[0083]
从地面到40km的大气层是对流层。对流层误差无法被双频信号消除，所以采用误差模型校正。对流层延迟是影响精密单点定位精度的主要误差源之一，大小和卫星高度角有关，随高度角不同，误差可达2.3m-20m。
[0084]
对流层延迟可分为干分量延迟和湿分量延迟，分别由干燥气体和湿润气体引起，前者占大多数，可通过误差模型得到厘米级甚至毫米级精度，可写为天顶方向的对流层延迟量和投影函数的乘积：
[0085]
δ
trop
＝δ
zptmdry
(θ)+δ
zpwmwet
(θ)
[0086]
其中，δ
trop
表示gps信号在对流层上的总延迟，δ
zpt
、δ
zpw
分别天顶方向对流层的干分量延迟和湿分量延迟，m
dry
、m
wet
分别为对流层干分量的投影函数和湿分量的投影函数，θ为高度角。在精密单点定位中，通常采用合适的模型消除干分量延迟，将湿分量延迟作为未知量参与估计计算。
[0087]
选择易于实现、对低高度角敏感的全球投影函数(gmf)把天顶对流层延迟投影到任意高度上。
[0088]
gmf模型干分量延迟实现公式如下：
[0089][0090]
其中，a
dry
、b
dry
、c
dry
由年积日、经度、纬度作为参数内插获取，a
ht
＝2.53
×
10-5
，b
ht
＝5.49
×
10-3
，c
ht
＝1.14
×
10-3
，h为正高。
[0091]
7)地球自转校正
[0092]
地球在gps信号到地面接收机这段时间中，绕自转轴旋转的角度为ωδt，其中ω是地球自转角速度，δt是卫星信号传播时间，gps信号到达接收机时，卫星坐标从(xs,ys,zs)变为(x
s'
,y
s'
,z
s'
)：
[0093][0094]
引起的距离改正为：
[0095]
δρ＝ω/c
·
[ys(x
r-xs)-xs(y
r-ys)]
[0096]
其中δρ为距离校正值，(xr,yr,zr)为地面接收机的坐标值。
[0097]
gps接收机获取的原始数据包括伪距和载波相位观测值，后者是gps接收机在接收时刻产生的本地参考信号的相位值和卫星发射时刻的相位值之差。由于载波的波长远小于码的波长，相比伪距测量，载波相位测量精度要高2～3个数量级。
[0098]
精密单点定位中，未考虑upd的载波相位观测方程可以表示为：
[0099][0100]
其中，φi表示接收机载波相位测量值，ρi表示接收机到卫星i的真实距离，表示对于卫星i信号的大气电离层延迟，表示对于卫星i信号的大气对流层延迟，c表示真空中的光速，dti表示卫星i的钟差，dtr表示接收机钟差，ni表示对于卫星的载波相位模糊度，λ表示gps载波相位的波长，表示卫星i到接收机的载波相位测量中未模型化的剩余误差。
[0101]
在精密单点定位中，采用双频观测量的消除电离层组合可消除电离层一阶项的影响，近似认为消除了电离层延迟，那么载波相位的观测方程可改写为：
[0102][0103]
其中，f1、f2分别对应于l1、l2信号的频率，λ1、λ2分别对应于l1、l2信号的波长，分别对应接收机获取和l1、l2信号的载波相位累计周数，rela表示相对论效应，表示卫星i消除电离层延迟的载波相位模糊度，表示卫星i到接收机的载波相位测量中未模型化的剩余误差。
[0104]
以高度角最优的卫星m选为参考卫星，那么卫星i相对于卫星m的单差载波相位观测方程为：
[0105][0106]
步骤s20：获取区域导航系统原始观测文件，建立列车的区域导航系统定位模型。
[0107]
与卫星导航系统一样，区域导航系统有载波相位和伪距两种观测量。由于载波相位波长比伪距小得多，采用载波定位可实现厘米级定位精度。
[0108]
接收机与基站i之间的伪距和载波相位观测方程为：
[0109][0110][0111]
其中，ρi是伪距测量值，φi是载波相位测量值，ri是接收机与发射天线之间的几何距离，λ是信号波长，是对流层延迟，c是光速，δt是接收机钟差，ni是载波相位模糊度，是为建模的残差。
[0112]
由于区域导航系统之间同步精度可达纳秒级，基站钟差可被忽略，不予以考虑。
[0113]
为得到精确定位，构建差分观测值，通过星间差分的方式消除接收机相关误差项，减少接收机处带来的误差。
[0114]
选择一个伪卫星作为参考卫星，对两个基站的观测值作差，用来根除观测方程中的接收机相关误差项，如接收机钟差，消除其对定位解算的影响。根据伪卫星对于接收机的基本伪距与载波相位观测方程建立非线性单差观测模型。以j为参考伪卫星，则单差后的伪距和载波相位观测方程写为：
[0115][0116][0117]
步骤s30：建立列车的区域导航系统和精密单点定位紧组合定位模型，通过求解所述区域导航系统和精密单点定位紧组合定位模型，在每一历元在线估计列车的位置、速度、加速度和载波相位整周模糊度参数。
[0118]
卡尔曼滤波的系统状态方程：
[0119][0120]
系统方程中，x(k)为系统状态向量，也就是需要最优估计的对象，这里估计的是各个变量的误差，f(k)为系统矩阵，q(k)为系统的状态噪声协方差矩阵。
[0121]
定义系统状态向量为，
[0122][0123]
包括三维位置、三维速度、三维加速度、对流层湿分量、区域导航系统和卫星天线之间的杆臂dη、区域导航系统星间单差后的模糊度双频信号消除电离层误差后的此时能观察到卫星的模糊度差。
[0124]
系统矩阵f(t)
[0125][0126][0127]
在实际实验中，区域导航系统和卫星天线安装在不同的位置。因此，在融合卫星导航系统和区域导航系统之前，有必要考虑卫星天线与区域导航系统之间的杆臂。
[0128]
系统杆臂之间的位置关系，
[0129][0130]
三者与伪距之间的关系，
[0131][0132]
其中，ρ
l
是伪距，(x,y,z)是接收机的位置坐标，(xi,yi,zi)是卫星位置坐标，(dη
x
,dηy,dηz)是三维的杆臂。
[0133]
卡尔曼滤波的观测系统方程：
[0134]
z(k)＝h(k)x(k)+r(k)
[0135]
其中z(k)为观测向量，h(k)为观测矩阵，x(k)为状态向量，r(k)为观测噪声协方差矩阵。
[0136]
建立区域导航系统和精密单点定位紧组合定位模型，在该区域导航系统和精密单点定位紧组合定位模型的量测模型中，选择观测值质量较好的高度角最大的卫星作为参考卫星与其他卫星做差，即通过星间单差的方式消除接收机钟差带来的误差。
[0137][0138]
其中，表示能观察到的各个区域导航系统基站相对于参考基站j的载波相位单差，表示消除电离层后此时能观察到的各个卫星相对于参考卫星k载波相位单差，为接收机接收的载波相位观测值差与计算得到的载波相位差的差值。
[0139]
对应的，系统的量测矩阵写为：
[0140][0141]
其中，
[0142][0143][0144][0145]
由于载波相位和伪距率量测的单差值两两互相关，所以测量噪声协方差矩阵的载波相位或伪距率部分写为：
[0146][0147]
其中，表示载波相位或伪距率的先验噪声方差。
[0148]
在接收机运动过程中，通过实时获取卫星和区域导航系统的原始观测文件。通过求解上述区域导航系统和精密单点定位紧组合定位模型，可以在每一历元在线估计列车的位置、速度、加速度和载波相位整周模糊度等参数，实现区域导航系统辅助的精密单点定位方法，扩大卫星的定位范围。
[0149]
综上所述，本发明实施例卫星从接收机处获取原始观测文件，获得载波相位、伪距率等观测值；使用精密星历，插值计算得到所需历元卫星位置、速度和钟差；对定位中的卫星端、传播路径和接收机端的误差校正；获得单差无电离层组合观测值。同时，区域导航系统接收机接收基站发射信号，进行捕获跟踪，得到区域导航系统定位原始载波相位、伪距等观测量，通过星间单差消除接收机端误差影响。最后，基于扩展卡尔曼滤波，将ppp单差无电离层组合观测值和区域导航系统单差载波相位观测值进行紧组合融合定位，每一历元在线估计位置、速度、加速度以及整周模糊度等参数。本发明可用于卫星信号受限场景下，提高卫星定位的精度和可靠性，扩大卫星定位的范围。
[0150]
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
[0151]
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0152]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0153]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
技术特征：1.一种区域导航系统辅助的精密单点定位方法，其特征在于，包括：获取卫星原始观测文件，建立列车的精密单点定位模型；获取区域导航系统原始观测文件，建立列车的区域导航系统定位模型；建立列车的区域导航系统和精密单点定位紧组合定位模型，通过求解所述区域导航系统和精密单点定位紧组合定位模型，在每一历元在线估计列车的位置、速度、加速度和载波相位整周模糊度参数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的获取卫星原始观测文件，建立列车的精密单点定位模型，包括：获取列车的车载卫星原始观测数据文件，得到观测值，使用igs精密卫星轨道和卫星钟差数据，插值得到所需历元卫星所在位置、速度和钟差，根据误差修正模型计算各项误差的改正参数对历元卫星所在位置、速度、钟差和接收机观测值进行修正，建立列车的精密单点定位模型；利用列车的精密单点定位模型根据载波相位观测值和卫星位置计算得到列车运动时所处位置。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的列车的精密单点定位模型需要修正定位中存在的各类误差项包括：星历误差、钟差、天线相位中心改正、相对论效应、电离层误差、对流层误差和地球自转校正。4.根据权利要求2或者3所述的方法，其特征在于，所述的获取区域导航系统原始观测文件，建立列车的区域导航系统定位模型，包括：区域导航系统包括载波相位和伪距两种观测量，接收机与基站i之间的伪距和载波相位观测方程为：为：其中，ρ
i
是伪距测量值，φ
i
是载波相位测量值，r
i
是接收机与发射天线之间的几何距离，λ是信号波长，是对流层延迟，c是光速，δt是接收机钟差，n
i
是载波相位模糊度，是为建模的残差；构建差分观测值，通过星间差分的方式消除接收机相关误差项，选择一个伪卫星作为参考卫星，对两个基站的观测值作差，根据伪卫星对于接收机的基本伪距与载波相位观测方程建立非线性单差观测模型，以j为参考伪卫星，则单差后的伪距和载波相位观测方程写为：为：5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的建立列车的区域导航系统和精密单点定位紧组合定位模型，通过求解所述区域导航系统和精密单点定位紧组合定位模型，在每一历元在线估计列车的位置、速度、加速度和载波相位整周模糊度参数，包括：卡尔曼滤波的系统状态方程：
系统方程中，x(k)为系统状态向量，为需要最优估计的对象，估计的是各个变量的误差，f(k)为系统矩阵，q(k)为系统的状态噪声协方差矩阵；定义系统状态向量为：包括三维位置、三维速度、三维加速度、对流层湿分量、区域导航系统和卫星天线之间的杆臂dη、区域导航系统星间单差后的模糊度和双频信号消除电离层误差后的此时能观察到卫星的模糊度差；系统矩阵f(t)系统矩阵f(t)在融合卫星导航系统和区域导航系统之前，考虑卫星天线与区域导航系统之间的杆臂；系统杆臂之间的位置关系，三者与伪距之间的关系，其中，ρ
l
是伪距，(x,y,z)是接收机的位置坐标，(x
i
,y
i
,z
i
)是卫星位置坐标，(dη
x
,dη
y
,dη
z
)是三维的杆臂；卡尔曼滤波的观测系统方程：z(k)＝h(k)x(k)+r(k)其中z(k)为观测向量，h(k)为观测矩阵，x(k)为状态向量，r(k)为观测噪声协方差矩阵；建立区域导航系统和精密单点定位紧组合定位模型，选择高度角最大的卫星作为参考卫星与其他卫星做差，通过星间单差的方式消除接收机钟差带来的误差；
其中，表示能观察到的各个区域导航系统基站相对于参考基站j的载波相位单差，表示消除电离层后此时能观察到的各个卫星相对于参考卫星k载波相位单差，为接收机接收的载波相位观测值差与计算得到的载波相位差的差值；对应的，系统的量测矩阵写为：其中，其中，其中，由于载波相位和伪距率量测的单差值两两互相关，所以测量噪声协方差矩阵的载波相位或伪距率部分写为：
其中，表示载波相位或伪距率的先验噪声方差；在接收机运动过程中，实时获取卫星和区域导航系统的原始观测文件，通过求解上述区域导航系统和精密单点定位紧组合定位模型，在每一历元在线估计列车的位置、速度、加速度和载波相位整周模糊度参数。
技术总结本发明提供了一种区域导航系统辅助的精密单点定位方法。该方法包括：获取卫星原始观测文件，建立列车的精密单点定位模型；获取区域导航系统原始观测文件，建立列车的区域导航系统定位模型；建立列车的区域导航系统和精密单点定位紧组合定位模型，通过求解所述区域导航系统和精密单点定位紧组合定位模型，在每一历元在线估计列车的位置、速度、加速度和载波相位整周模糊度参数。本发明基于扩展卡尔曼滤波算法，建立区域导航系统和精密单点定位紧组合定位模型，在每一历元在线估计位置、速度、加速度和载波相位整周模糊度等参数，实现区域导航系统辅助的精密单点定位方法，扩大卫星的定位范围。位范围。位范围。
技术研发人员：姜维 刘涛 蔡伯根 王剑 上官伟 刘江 陆德彪 柴琳果 巴晓辉
受保护的技术使用者：北京交通大学
技术研发日：2022.06.20
技术公布日：2022/11/1
