一种GNSS全时段实时卫星钟差估计方法及系统

本发明属于卫星定位授时，具体涉及一种gnss全时段实时卫星钟差估计方法及系统。

背景技术：

1、全球导航卫星系统(global navigation satellite system，gnss)实时精密单点定位(precise point positioning，ppp)技术已经广泛应用到了大地测量、大气监测、地质灾害预警、时间传递、精准农业等多个领域。实时gnss卫星轨道与钟差产品是实现实时ppp技术的关键先决条件之一，由于gnss卫星轨道的变化较为光滑，一般可以采用预报的方法来获取。然而，装备在gnss卫星上的原子钟，容易受到外界环境和自身特性的影响，其变化较为复杂，难以进行精确的中长期预报，通常需要采用实时估计的方法获得。

2、现有的gnss实时卫星钟差估计方法一般可分为使用全球和区域测站的gnss实时卫星钟差估计。使用全球测站估计钟差时，利用全球均匀分布的gnss测站，来估计全球范围的实时卫星钟差。对于区域站的gnss实时卫星钟差估计，使用一个区域内的gnss测站，估计该区域能观测到的gnss卫星的钟差。

3、然而，使用全球站估计gnss实时卫星钟差时，由于海洋、沙漠等区域无法建立gnss观测站，导致该区域的卫星钟差性能较低。同时，由于区域地面测站能观测gnss卫星有限，只能估计当前区域能观测到的部分gnss卫星的钟差，无法估计全球区域的gnss卫星钟差。此外，在进行gnss实时卫星钟差估计时，由于存在大量的模糊度与对流层参数，以及地面测站相对于gnss卫星的几何变化较慢，导致gnss实时卫星钟差收敛较慢。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的使用地面区域站无法估计全球gnss实时卫星钟差、以及gnss实时卫星钟差估计收敛较慢的问题，本发明提供了一种联合区域地面站与低轨卫星的gnss全时段实时卫星钟差估计方法及系统。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

2、第一方面，本发明提出了一种gnss全时段实时卫星钟差估计方法，包括：

3、获取区域地面站接收机和低轨卫星星载接收机的gnss实时观测值，并分别构建双频无电离层观测方程；

4、基于观测方程进行误差改正，并构建区域地面站与低轨卫星星载gnss实时观测值的误差方程；

5、利用序贯最小二乘平差方法对误差方程进行求解，得到gnss实时卫星钟差。

6、第二方面，本发明提出了一种gnss全时段实时卫星钟差估计系统，用于实现本发明第一方面提出的方法，该系统包括：

7、数据获取模块，用于获取区域地面站接收机和低轨卫星星载接收机的gnss实时观测值，并分别构建双频无电离层观测方程；

8、误差方程构建模块，用于基于观测方程进行误差改正，并构建区域地面站与低轨卫星星载gnss实时观测值的误差方程；

9、计算模块，用于利用序贯最小二乘平差方法对误差方程进行求解，得到gnss实时卫星钟差。

10、本发明的有益效果：

11、本发明提出的gnss实时卫星钟差估计方法联合区域地面测站与低轨卫星星载实时gnss观测值构建了误差方程，并使用序贯最小二乘平差方法进行求解，实现了gnss全时段实时卫星钟差的估计。该方法仅采用区域测站即可获取全时段的gnss实时卫星钟差，且由于低轨卫星运行速度快，其与gnss卫星的几何结构变化相对较快，能够加速gnss实时卫星钟差估计的收敛。

12、以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

技术特征：

1.一种gnss全时段实时卫星钟差估计方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种gnss全时段实时卫星钟差估计方法，其特征在于，所述观测方程表示为：

3.根据权利要求2所述的一种gnss全时段实时卫星钟差估计方法，其特征在于，基于所述观测方程进行误差改正，并构建区域地面站与低轨卫星星载gnss实时观测值的误差方程，包括：

4.根据权利要求2所述的一种gnss全时段实时卫星钟差估计方法，其特征在于，基于所述观测方程进行误差改正，并构建区域地面站与低轨卫星星载gnss实时观测值的误差方程，包括：

5.根据权利要求4所述的一种gnss全时段实时卫星钟差估计方法，其特征在于，在构建的单系统误差方程的基础上，引入系统间偏差，构建其他gnss的误差方程，表示为：

6.根据权利要求5所述的一种gnss全时段实时卫星钟差估计方法，其特征在于，所述多个gnss包括全球定位系统、北斗卫星导航系统以及伽利略卫星导航系统中的至少两个。

7.根据权利要求3或5所述的一种gnss全时段实时卫星钟差估计方法，其特征在于，利用序贯最小二乘平差方法对所述误差方程进行求解，得到gnss实时卫星钟差，具体包括：

8.根据权利要求7所述的一种gnss全时段实时卫星钟差估计方法，其特征在于，所述法方程表示为：

9.根据权利要求8所述的一种gnss全时段实时卫星钟差估计方法，其特征在于，对所述法方程进行求解，得到解算结果，具体包括：

10.一种gnss全时段实时卫星钟差估计系统，其特征在于，用于实现如权利要求1-9任一项所述的方法，所述系统包括：

技术总结本发明公开了一种GNSS全时段实时卫星钟差估计方法及系统，其中，所提出的方法包括：获取区域地面站接收机和低轨卫星星载接收机的GNSS实时观测值，并分别构建双频无电离层观测方程；基于观测方程进行误差改正，并构建区域地面站与低轨卫星星载GNSS实时观测值的误差方程；利用序贯最小二乘平差方法对误差方程进行求解，得到GNSS实时卫星钟差。该方法仅采用区域测站即可获取全时段的GNSS实时卫星钟差，且由于低轨卫星运行速度快，其与GNSS卫星的几何结构变化相对较快，能够加速GNSS卫星钟差估计的收敛。技术研发人员：谢威,王侃,杨旭海受保护的技术使用者：中国科学院国家授时中心技术研发日：技术公布日：2024/8/5