ES3042812T3 - Fast and precise positioning method and system - Google Patents
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Abstract
Un método y sistema de posicionamiento rápido y preciso, que comprende: adquirir datos de observación de un satélite de navegación y un satélite mejorado de órbita baja de una época actual (S110); adquirir por separado mensajes de navegación del satélite de navegación y del satélite mejorado de órbita baja para obtener órbitas precisas y diferencias de reloj (S120); de acuerdo con los mensajes de navegación obtenidos, corregir un error recibido en un proceso de posicionamiento (S130); normalizar utilizando un sistema de navegación por satélite como referencia para obtener una ecuación de observación lineal unificada y calcular valores de observación de parámetros de medición de posicionamiento y velocidad (S140); calcular valores estimados de los parámetros de medición de posicionamiento y velocidad de la época actual por medio de una ecuación de estado de acuerdo con los valores de observación calculados de los parámetros de medición de posicionamiento y velocidad y los valores estimados de los parámetros de medición de posicionamiento y velocidad de una época anterior (S150); y generar y almacenar resultados de medición de posicionamiento y velocidad de la época actual de acuerdo con los valores estimados de los parámetros de medición de posicionamiento y velocidad (S160). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
[0001] DESCRIPCIÓN
[0003] Método y sistema de posicionamiento de alta velocidad y precisión
[0005] Campo técnico
[0007] La presente invención se refiere a un método y sistema de posicionamiento de alta velocidad y precisión que integra datos de observación multifrecuencia procedentes de sistemas globales de navegación por satélite (GNSS) y satélites de aumentación en órbita terrestre baja (LEO). En particular, la invención emplea ecuaciones de observación lineales unificadas y un algoritmo de filtrado de media cuadrática para lograr una rápida convergencia de los parámetros de posición, velocidad y sesgo de reloj.
[0009] Antecedentes
[0011] Los sistemas globales de navegación por satélite (GNSS) incluyen el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) de Estados Unidos, el Sistema Global de Navegación por Satélite (GLONASS) de Rusia, el Sistema de Posicionamiento Galileo (Galileo) de la Unión Europea, el Sistema Beidou de China, el Sistema por Satélite Cuasicenital (QZSS) de Japón y el Sistema Regional de Navegación por Satélite de la India (IRNSS), entre otros. Los sistemas globales de navegación por satélite determinan principalmente la posición, la velocidad y el tiempo (posición-velocidad-tiempo, PVT) de un vehículo móvil midiendo la distancia entre los satélites y los receptores y empleando el principio de intersección inversa de la distancia. El rendimiento PVT de los sistemas de navegación por satélite está limitado no solo por la precisión de las órbitas de los satelitales y los productos de sesgo de reloj, sino que también está relacionado con la precisión de los modelos de error de la ionosfera, la troposfera, y similares, y con la corrección de la determinación de los parámetros de ambigüedad. Sin embargo, la tasa de convergencia para resolver los parámetros de posicionamiento, medición de velocidad y sincronización horaria depende principalmente de la configuración geométrica espacial de los satélites de navegación. En la actualidad, el proceso de convergencia para un posicionamiento preciso oscila entre 15 y 30 minutos, y estos tiempos de convergencia prolongados dificultan el cumplimiento de las exigencias de posicionamiento de alta precisión en tiempo real.
[0013] Para reducir el tiempo de convergencia, actualmente se emplean principalmente soluciones conjuntas de aumentación regional o sistemas de navegación múltiple. Los sistemas de aumentación regional, tales como el posicionamiento cinemático en tiempo real (RTK), el posicionamiento en tiempo real extendido (RTX) y el posicionamiento puntual precisocinemático en tiempo real (PPP-RTK), utilizan estaciones de referencia regionales para calcular la información de errores ionosféricos, troposféricos y similares de la región actual. Esto corrige los errores correspondientes en la ubicación de la estación móvil, lo que permite una rápida separación de los parámetros de ambigüedad y posición, es decir, los parámetros de ambigüedad pueden determinarse en pocas épocas, y se obtienen resultados de posicionamiento a nivel centimétrico junto con la precisión correspondiente en medición de velocidad y sincronización horaria. El uso de sistemas de navegación multisatélite aumenta significativamente el número de satélites observables, mejora la configuración geométrica espacial de los satélites, acelera la velocidad de convergencia de las soluciones de parámetros y, en consecuencia, mejora el rendimiento PVT.
[0015] Sin embargo, todos los métodos mencionados tienen limitaciones. Por ejemplo, los sistemas de aumentación regionales solo pueden proporcionar servicios PVT de alta precisión dentro de un rango determinado, y los sistemas de navegación multisatélite tienen un efecto limitado en la aceleración de la convergencia del posicionamiento puntual preciso (PPP).
[0016] Por otra parte, el documento US6373432B1 divulga un sistema que utiliza satélites LEO para navegación con una precisión de centímetros. MATHIEU JOERGER ET AL, NAVIGATION: JOURNAL OF THE INSTITUTE OF NAVIGATION, FAIRFAX, VA, EE. UU., vol. 57, n.° 2, 1 de septiembre de 2010 (01-09-2010), páginas 137-160, divulga el análisis del GPS aumentado con iridio para el posicionamiento de la fase de portadora flotante. El documento AU2011265571A1 divulga métodos y dispositivos para un sistema de navegación con menor susceptibilidad a interferencias y bloqueos. El documento US8989652B2 divulga la sincronización y transferencia de tiempo avanzadas para constelaciones de satélites utilizando el alcance de enlaces cruzados y una fuente de tiempo precisa. Sin embargo, todas las soluciones anteriores también tienen sus propias desventajas.
[0018] Sumario de la invención
[0020] La invención se define en las reivindicaciones independientes adjuntas. En las reivindicaciones dependientes se exponen realizaciones adicionales de la invención.
[0022] Los sistemas de aumentación regionales están restringidos por regiones y, por lo general, solo pueden proporcionar servicios PVT de alta precisión dentro de un rango determinado. Más allá de su rango operativo, la información de aumentación se vuelve inutilizable. Aunque los sistemas de navegación multisatélite pueden mejorar su velocidad de convergencia, dado que los satélites de navegación relevantes se encuentran en órbitas medias-altas, el ángulo de barrido de los satélites en el cenit en un breve periodo de tiempo es pequeño y los cambios en las configuraciones geométricas espaciales de los satélites no son evidentes, por lo que este método tiene un efecto limitado en la aceleración de la convergencia del posicionamiento puntual preciso (<p>P<p>), y su tiempo de convergencia sigue necesitando al menos 6
minutos en el caso de que la ambigüedad sea fija. Teniendo en cuenta que los satélites de aumentación LEO se mueven relativamente rápido con respecto a la estación de monitorización terrestre, se producen cambios rápidos en la estructura geométrica y una rápida separación de los parámetros de ambigüedad y los parámetros de posición, lo que acelera la velocidad de convergencia del PVT Por lo tanto, una forma eficaz de superar el cuello de botella de los actuales servicios PVT de alta precisión es combinar los satélites de aumentación en órbita media, alta y baja para los servicios de navegación.
[0024] La presente solicitud propone un método y un sistema de posicionamiento basados en satélites de navegación y satélites de aumentación en órbita terrestre baja (LEO), que utilizan constelaciones de satélites de aumentación LEO para transmitir señales de navegación por satélite, lo que permite obtener servicios PVT de alta velocidad y precisión a gran escala mediante la combinación de satélites de navegación de órbita alta, media y baja.
[0026] La presente solicitud adopta las siguientes soluciones técnicas:
[0027] la presente solicitud proporciona un método de posicionamiento de alta velocidad y precisión que comprende: un paso 1 de adquisición de datos de observación de satélites de navegación y satélites de aumentación LEO en una época actual y preprocesamiento de dichos datos de observación; un paso 2 de adquisición respectiva de mensajes de navegación de los satélites de navegación y los satélites de aumentación LEO, y de obtención de órbitas precisas y sesgos de reloj de los satélites de navegación y órbitas precisas y sesgos de reloj de los satélites de aumentación LEO basándose en los mensajes de navegación adquiridos de los satélites de aumentación LEO; un paso 3 de corrección de errores recibidos en el proceso de posicionamiento basándose en los mensajes de navegación adquiridos; un paso 4 de cálculo de valores de observación de parámetros de posicionamiento y medición de velocidad derivando ecuaciones de observación lineales unificadas mediante normalización utilizando uno de los sistemas de navegación por satélite como referencia; y un paso 5 de obtención de valores estimados de parámetros de posicionamiento y medición de velocidad en la época actual mediante ecuaciones de estado utilizando los valores de observación de parámetros de posicionamiento y medición de velocidad calculados y los valores estimados de parámetros de posicionamiento y medición de velocidad de la época anterior; un paso 6 de generación y almacenamiento de los resultados de posicionamiento y medición de velocidad para la época actual basándose en los valores estimados de los parámetros de posicionamiento y medición de velocidad para la época actual, y retorno al paso 1.
[0029] En donde el paso 2 comprende, además, recopilar información de corrección de representación espacial de estados (SSR) en tiempo real a través de la red para obtener una órbita en tiempo real de alta precisión y un sesgo de reloj en tiempo real.
[0031] <En donde, si se toma como referencia el sesgo de reloj del receptor>c8t a G<correspondiente al sistema de posicionamiento>global GPS, las ecuaciones de observación de posicionamiento para otros sistemas de navegación por satélite distintos del GPS son:
[0033]
[0035] cenital de una estación de monitorización en un sistema GNSS,Taes el parámetro de retardo troposférico en la direcciónS,s ,S,s
[0036] cenital de la estación de monitorización,^LC,ayt l c ,odenotan, respectivamente, los valores de observaciónId P,, c ,a d s
[0037] , , , , , yLLdenotan, respectivamente, los retardos de hardware de los valores de observación combinados de pseudodistancia y fase excluyendo la ionosfera en el
[0038] extremo del receptor,d P s/LCy d s/ vlcdenotan, respectivamente, los retardos de hardware de los valores de observación
[0040] combinados de pseudodistancia y fase excluyendo la ionosfera en el extremo del satélite;f Prepresenta la longitud de onda de los valores de observación combinados excluyendo la ionosfera,ces la velocidad de la luz en el vacío,fies la frecuencia portadora en el punto de frecuencia 1, fe es la frecuencia portadora en el punto de frecuencia 2,
[0041] NfLCLn-adenota el parámetro de ambigüedad total correspondiente, y en las ecuaciones,LÍ^ r e p r
'<e s e n t a la>diferencia entre los retardos de hardware de pseudodistancia en el extremo del receptor del GPS y cualquier otro sistemar Sj
[0042] de navegación por satélite distinto del GPS, es decir, el sesgo de código; M denota la distancia entre la estación y el satélite, calculada a partir de las coordenadas iniciales de la estación y el satélite, siendo l,mynlos coeficientes de linealización, respectivamente:
[0043]
[0045] xs, y3yZlas coordenadas del satélite,xa, yayZalas coordenadas iniciales de la estación de monitorización, y Ax<a>,AyayAzasus respectivos valores de corrección.
[0046] En donde la ecuación de observación es:
[0049]
[0051] S,s
[0052] en la ecuaciónT1’adenota la tasa de cambio de fase entre la estación de monitorización y el satélite en la unidad en ciclos/s,Atdenota el intervalo de muestreo,Z,y zs representan las velocidades del satéliteXa, yay¿arepresentan las velocidades de la estación de monitorización, denota la velocidad del reloj del receptor yt adenota la tasa de cambio de la troposfera.
[0053] En este caso, los satélites de navegación comprenden al menos uno de los sistemas de navegación por satélite GPS del Sistema de Posicionamiento Global (Global Positioning System, GPS) de Estados Unidos, Beidou de China, Galileo de la Unión Europea y GLONASS de Rusia.
[0054] La presente solicitud proporciona un sistema de posicionamiento que incluye: un dispositivo de recepción y procesamiento de datos de observación por satélite configurado para adquirir datos de observación de satélites de navegación y satélites de aumentación LEO en cada época y realizar un preprocesamiento de dichos datos de observación; un dispositivo de recepción y procesamiento de mensajes de navegación por satélite configurado para adquirir, respectivamente, mensajes de navegación de los satélites de navegación y los satélites de aumentación LEO en cada época, y para obtener órbitas precisas y sesgos de reloj de los satélites de navegación y órbitas precisas y sesgos de reloj de los satélites de aumentación LEO basándose en los mensajes de navegación adquiridos de los satélites de aumentación LEO; un dispositivo de corrección de errores de posicionamiento configurado para corregir los errores recibidos en el proceso de posicionamiento basándose en los mensajes de navegación adquiridos; un dispositivo de cálculo de valores de observación de parámetros de posicionamiento y medición de velocidad configurado para calcular valores de observación de parámetros de posicionamiento y medición de velocidad derivando ecuaciones de observación lineales unificadas mediante normalización utilizando un tipo de sistema de navegación por satélite como referencia; un dispositivo de cálculo de valores estimados de parámetros de posicionamiento y medición de velocidad configurado para obtener valores estimados de parámetros de posicionamiento y medición de velocidad a través de una ecuación de estado utilizando los valores de observación de parámetros de posicionamiento y medición de velocidad calculados y los valores estimados almacenados de parámetros de posicionamiento y medición de velocidad de épocas anteriores.
[0055] Un dispositivo de almacenamiento de resultados de posicionamiento y medición de velocidad está configurado para generar y almacenar los resultados de posicionamiento y medición de velocidad para la época actual basándose en los valores estimados de dichos parámetros de posicionamiento y medición de velocidad para la época actual.
[0056] En este caso, el dispositivo de recepción y procesamiento de mensajes de navegación por satélite comprende, además, una unidad de recepción y procesamiento de mensajes de navegación por satélite y una unidad de recepción y procesamiento de mensajes de navegación por satélite de aumentación LEO.
[0057] En este caso, el dispositivo de corrección de errores de posicionamiento comprende, además, una unidad de corrección de errores de satélites de navegación y una unidad de corrección de errores de satélites de aumentación LEO.
[0059] Aquí, tomando como referencia el sesgo de reloj del receptor « correspondiente al sistema de posicionamiento global GPS, las ecuaciones de observación de posicionamiento para los sistemas de navegación por satélite distintos del GPS son:
[0061]
[0062] 77
[0063] donde<?>
[0064] a'
[0065] es una función de mapeo correspondiente a un parámetro de retardo troposférico en la dirección cenital de una estación de monitorización en un sistema GNSS,Taes el parámetro de retardo troposférico en la dirección cenital de I<S .s jS ,s>
[0066] rLC,ay'ríe,adenotan, respectivamente, los valores de observación combinados de
[0067] pseudodistancia y fase excluyendo la ionosfera,d P sLC’ aay dJ *L sC’adenotan, respectivamente, los retardos de hardware de los valores de observación combinados de pseudodistancia y fase excluyendo la ionosfera en el extremo del receptor,
[0068] d ‘_
[0069] yd ^ s/LCdenotan, respectivamente, los retardos de hardware de los valores de observación combinados dec
[0070] ^LC
[0071] pseudodistancia y fase excluyendo la ionosfera en el extremo del satélite;í+ f i
representa la longitud de onda de los valores de observación combinados excluyendo la ionosfera, c es la velocidad de la luz en el vacío,fies la frecuencia
[0072] portadora en el punto de frecuencia 1, fe es la frecuencia portadora en el punto de frecuencia 2, ‘N
[0073] L sTiC-adenota el parámetrod s d q
[0074] de ambigüedad total correspondiente, y en las ecuaciones, representa la diferencia entre los retardos de hardware de pseudodistancia en el extremo del receptor del GPS y cualquier otro sistema de navegación por satéliteR Ss
[0075] distinto del GPS, es decir, el sesgo de código;a’°denota la distancia entre la estación y el satélite, calculada a partir de las coordenadas iniciales de la estación y el satélite, siendo I,mynlos coeficientes de linealización, respectivamente:
[0078]
[0081] dondexs, ysyzsson las coordenadas del satélite,xa, yayZason las coordenadas iniciales de la estación de monitorización, y Ax<a>,AyayAzason sus respectivos valores de corrección.
[0083] En este caso, la ecuación de observación de la medición de velocidad es la siguiente:
[0086]
[0089] ^ ( k1 )-<<& '(*-1 )
[0090] <P,.a =-2 At
[0092] en la ecuación,t í .adenota la tasa de cambio de fase entre la estación de monitorización y el satélite en la unidad en ciclos/s,Atdenota el intervalo de muestreo,xs, y3 y z1representan las velocidades del satélite, xa, ya y za representan las
[0093] velocidades de la estación de monitorización, denota la velocidad del reloj del receptor y f a denota la tasa de cambio de la troposfera.
[0095] Una realización de la presente solicitud proporciona un medio de almacenamiento no volátil legible por ordenador, que incluye un programa almacenado, donde el método de posicionamiento descrito en cualquiera de los puntos anteriores se ejecuta cuando el programa está en funcionamiento.
[0097] Una realización de la presente solicitud proporciona un procesador configurado para ejecutar un programa, y el método de posicionamiento descrito en cualquiera de los puntos anteriores se ejecuta cuando el programa está en funcionamiento.
[0098] Otros aspectos resultarán evidentes tras la lectura y comprensión de los dibujos y la descripción detallada.
[0100] Breve descripción de los dibujos
[0102] Los dibujos tienen por objeto ilustrar únicamente realizaciones de ejemplo y no deben considerarse limitativos de la presente solicitud. A lo largo de los dibujos, los números de referencia idénticos denotan componentes idénticos.
[0104] En los dibujos:
[0106] La Fig. 1 es un diagrama de flujo de un método de posicionamiento de alta velocidad y precisión según una realización de la presente solicitud.
[0107] La Fig. 2 es un diagrama estructural esquemático de un sistema de posicionamiento de alta velocidad y precisión según una realización de la presente solicitud.
[0109] La Fig. 3 es un diagrama de flujo de un método de posicionamiento de alta velocidad y precisión según una realización de la presente solicitud.
[0111] Descripción detallada de la realización preferida
[0113] A continuación, se describirán con más detalle ejemplos de realización de la presente divulgación, haciendo referencia a los dibujos adjuntos. Si bien los dibujos muestran ejemplos de realización de la presente divulgación, debe entenderse que esta puede implementarse de diversas formas y no se limita a los ejemplos de realización aquí expuestos.
[0115] I. Ecuaciones de observación lineales unificadas obtenidas mediante normalización de satélites de aumentación en órbita media, alta y baja utilizando un tipo de sistema de navegación por satélite como referencia
[0117] Para implementar el método de posicionamiento proporcionado por la presente solicitud, primero es necesario construir y linealizar ecuaciones de observación unificadas para satélites de aumentación en órbita media, alta y baja. A continuación, el receptor obtiene los valores de observación de los parámetros de posicionamiento y medición de velocidad basándose en las ecuaciones de observación lineales construidas. En este caso, las fuentes de información multifrecuencia para constelaciones de órbita media, alta y baja incluyen fuentes de información multifrecuencia de al menos uno de todos los sistemas de navegación por satélite existentes y el sistema de navegación por satélite de aumentación LEO. Los satélites de navegación y los satélites de aumentación LEO comparten los mismos métodos de posicionamiento, lo que permite combinar sus valores de observación para obtener una solución de ajuste. El modelo matemático de las ecuaciones de observación en sí mismo es una ecuación no lineal, por lo que es necesario realizar una expansión de la serie de Taylor, obteniéndose una ecuación lineal después de descartar los términos de segundo orden. Los valores de observación de los satélites de navegación y los satélites de aumentación LEO pueden expresarse como un sistema de ecuaciones lineales que relacionan las posiciones con los sesgos de reloj del receptor. Utilizando valores de observación diferenciales, se pueden obtener las ecuaciones de observación relacionadas con el término de velocidad de la estación de monitorización y la tasa de cambio de los sesgos de reloj del receptor. Al combinar estos dos tipos de ecuaciones de observación, se pueden obtener estimaciones óptimas para los tres parámetros PVT
[0119] Los valores de observación básicos de los satélites de navegación adquiridos por el receptor a partir de los mensajes de navegación incluyen dos tipos: pseudodistanciapy fase portadora 0 en múltiples frecuencias. Los valores de observación de pseudodistancia y fase desde el satélite s hasta la estación de monitorizaciónaen el punto de frecuenciaipueden expresarse como:
[0121] Pía = K < T a c5ta - c 5f r,ra dp¡p - d sp¡
[0124]
[0126] <donde>R a<denota la distancia geométrica entre el satélite y la estación de monitorización, Ta representa el parámetro de>
[0127] retardo troposférico en la dirección cenital para la estación de monitorización, y a es la función de mapeo correspondiente aTa, ces la velocidad de la luz en el vacío,6tsy6tadenotan, respectivamente, los sesgos de reloj delf 2
[0129] satélite y del receptor,r,-- JR i, en dondef¡es la frecuencia portadora en el punto de frecuencia /, la longitud de ondaA, = — i s d d
[0130] correspondiente af,esadenota el retardo ionosférico oblicuo,pi,ay^,a denotan, respectivamente, los
[0131] retardos de hardware de la pseudodistancia y la fase portadora en el extremo del receptor,d (\->yvtdenotan los retardos
[0132] de hardware de la pseudodistancia y la fase portadora en el extremo del satélite,N sdenota el parámetro de ambigüedad total. En la ecuación anterior, se omiten las correcciones de errores tales como la desviación y variación de fase de la antena, el efectophase wind-upy los efectos relativistas de los sesgos de reloj del satélite, así como los errores debidos al efecto multicamino y el ruido de los valores de observación.
[0134] En la ecuación (1), el parámetro de retardo troposférico cenitalTay el sesgo de reloj del receptor5taestán relacionados únicamente con la estación de monitorización; el sesgo de reloj del satélite óf5 está relacionado únicamente con el satélite;
[0135] el parámetro de retardo ionosférico oblicuora
está relacionado tanto con la estación de monitorización como con el satélite; y los parámetros de retardo de hardware de pseudodistancia y fase, tanto en el extremo del satélite como en el extremo del receptor, están relacionados principalmente con la estación de monitorización, el satélite, los tipos de valores de observación, la frecuencia de seguimiento y similares, respectivamente.
[0136] En el procesamiento de datos de satélites de navegación, a menudo se construyen diferentes tipos de combinaciones de valores de observación de fase y pseudodistancia según sea necesario, en donde, dado que la influencia de la ionosfera de primer orden se elimina mediante combinaciones que excluyen la ionosfera, esto se utiliza ampliamente para construir ecuaciones de observación para el procesamiento de datos de alta precisión. La ecuación de observación puede expresarse como:
[0139]
[0142] <donde>P<' ^>k .<<y vtc.a denotan, respectivamente, los valores de observación combinados de pseudodistancia y fase>
[0143] excluyendo la ionosfera, ^pLC,a y ^ lc,a denotan, respectivamente, los retardos de hardware de los valores de observación combinados de pseudodistancia y fase excluyendo la ionosfera en el extremo del receptor, cuyos valores son:
[0146]
[0149] Los retardos de hardwarePlcyd hede observación combinados de pseudodistancia y fase excluyendo la ionosfera en el extremo del satélite son respectivamente:
[0152]
[0155] donde
representa la longitud de onda de los valores de observación combinados excluyendo la ionosfera,N LC.adenota el parámetro de ambigüedad total correspondiente, cuyo valor es:
[0158]
[0161] Teniendo en cuenta la correlación de cada parámetro en la ecuación (2) con las estaciones de monitorización, los satélites y las frecuencias de señal, etc., para observaciones multisistema, la ecuación (2) puede extenderse a:
[0164]
[0165] donde S denota el sistema GNSS. Para los sistemas de navegación por satélite GPS, Galileo, QZSS, Beidou y similares que utilizan tecnología de acceso múltiple por división de código, las frecuencias portadoras de los diferentes satélites son las mismas, por lo que los retardos de hardware de los valores de observación de pseudodistancia y fase portadora en el extremo del receptor son los mismos para todos los satélites de un solo sistema. Sin embargo, debido a que el sistema GLONASS utiliza tecnología de acceso múltiple por división de frecuencia, sus correspondientes retardos de hardware de pseudodistancia y fase en el extremo del receptor también están relacionados con el satélite (frecuencia), y diferentes satélites GLONa Ss (frecuencia) corresponden a diferentes retardos de hardware en el extremo del receptor.
[0167] Dado que en el modelo PVT, los sesgos de reloj de los satélites de navegación son los mismos y absorberán el retardo
[0168] de hardwared psLCde pseudodistancia en el extremo del satélite durante la estimación, y el retardo de hardware de
[0169] pseudodistancia^pLC,aen el extremo del receptor será absorbido por el sesgo de reloj del receptor, siendo las ecuaciones de observación en este caso:
[0172]
[0175] donde Al procesar conjuntamente sistemas de navegación multimodo, normalmente solo se estima un parámetro de sesgo de reloj del receptor. Sin embargo, como se ha indicado anteriormente, este parámetro de sesgo de reloj del receptor absorbe el retardo de hardware del valor de observación de la pseudodistancia en el extremo del receptor. Este parámetro de retardo está relacionado tanto con la frecuencia de la señal como con el sistema de
[0176] navegación, lo que da lugar a diferentes sesgos de reloj del receptorcSt,<para diferentes sistemas. Si se toma como>
[0177] referencia el sesgo de reloj del recep<tor>c5t a G<correspondiente al sistema GPS, las ecuaciones de observación para otros>sistemas pueden reescribirse como:
[0180]
[0183] dondeP'lc,=Plc,«representa la diferencia entre los retardos de hardware de pseudodistancia en el extremo del receptor del GPS y cualquier otro sistema de navegación por satélite distinto del GPS, es decir, el sesgo de código. Si se consideran las diferencias en la referencia temporal entre los distintos sistemas de navegación, es necesario introducir un parámetro de sesgo constante adicional. Este parámetro de sesgo constante, junto con el parámetro de sesgo de código diferencial (DCB) constituyen el parámetro de sesgo entres sistemas (ISB). En los sistemas de navegación que utilizan acceso múltiple por división de código (CDMA), todos los satélites comparten los mismos parámetros ISB. Sin embargo, dado que el sistema GLONASS utiliza tecnología de acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA), sus diferentes satélites (frecuencias) corresponden a diferentes parámetros ISB. En este caso, los parámetros ISB son, en realidad, la combinación de diferentes sesgos de código entre sistemas, diferencias de referencia temporal y sesgos entre frecuencias (IFB) de los diferentes satélites del sistema GLONASS. Como sistema de navegación por satélite, la constelación de satélites de aumentación LEO utiliza el mismo modelo matemático de posicionamiento que el sistema GNSS relacionado. El sistema de navegación por satélite de aumentación LEO puede considerarse un nuevo sistema de navegación que solo requiere la estimación adicional de parámetros ISB.
[0185] La ecuación de observación GNSS en sí misma es una ecuación no lineal, y los métodos de estimación de parámetros relacionados son generalmente aplicables a sistemas lineales, por lo que requiere una expansión de Taylor. Al expandir la ecuación de observación GNSS en las coordenadas aproximadas de la estación de monitorización utilizando la fórmula de Taylor, y descartando los términos de segundo orden, se obtienen las expresiones lineales para la posición y el tiempo como se muestra a continuación:
[0188]
[0189] dondeR S'sdenota la distancia entre la estación y el satélite, calculada a partir de las coordenadas iniciales de la estación y el satélite, siendoI, m y nlos coeficientes de linealización, respectivamente:
[0192]
[0195] xs,y® yzslas coordenadas del satélite, xa,yayzalas coordenadas iniciales de la estación de monitorización y Axa ,AyayAzasus respectivos valores de corrección.
[0197] En la ecuación (9), solo se completan las funciones de temporización y posicionamiento, y la ecuación de observación de la medición de velocidad es:
[0199] <f>?í =?{*<,- x s)+/n(jca- ¿ s)+w(xfl- x s )+ms/ T a+c5ta(1Q)
[0201]
[0204] dondeVi-adenota la tasa de cambio de fase entre la estación de monitorización y el satélite en la unidad en ciclos/s,Atdenota el intervalo de muestreo, x®, y® y z® representan las velocidades del satélite, xa, ya y za representan las velocidades
[0205] de la estación de monitorización,5ldenota la velocidad del reloj del receptor y Ta denota la tasa de cambio de la
troposfera.
[0207] II. Construcción del algoritmo de filtrado de media cuadrática para las ecuaciones de estado de los parámetros de posicionamiento y medición de velocidad
[0209] Tras establecer las ecuaciones de observación de posición, tiempo y velocidad, se emplea el algoritmo de filtrado de media cuadrática para realizar la estimación del estado de los parámetros de posicionamiento y medición de velocidad. Gracias a la adición de los valores de observación del satélite de aumentación LEO, se puede lograr una rápida convergencia del PPP y obtener información de los parámetros con mayor precisión.
[0211] A continuación, se detallan los pasos principales del filtrado de información de media cuadrática, cuya ecuación de estado se expresa como:
[0214]
[0217] donde posee un valor a priori de ^ -1 y una varianza a priori dek-\y es el parámetro de posición, velocidad o sesgo del reloj que se va a estimar. La raíz cuadrada de la varianza a priori (descomposición de Cholesky) se calcula para construir una ecuación de observación virtual:
[0219]
[0222] Uk- 1 — u k_x + cck _x
[0224] <^ h ] ®-<E\-Cík-icxk-i ]>Q<', construyéndose así la ecuación de observación virtual del ruido de estado:>
[0226] buk_¡=R u ü, k- 1
, -R u u k,—i
,aL k,k- 1
[0228] La ecuación de observación de filtrado es:
[0229] yk~ = H k_lx sk_l
[0231] <donde>E[s] =
0,E{esT) = I.
[0233] Basándose en el criterio de varianza mínima, se puede construir la función de actualización de la observación para el algoritmo de filtrado de información de media cuadrática:
[0236]
[0239] Expresándolo en forma matricial:
[0242]
[0245] Aplicando la transformación ortogonal a la ecuación anterior se obtiene:
[0248]
[0251] También es posible construir la función de actualización de estado para el algoritmo de filtrado de información de media cuadrática basándose el criterio de mínima varianza:
[0254]
[0257] Expresándolo en forma matricial:
[0260]
[0263] donde y mediante la transformación ortogonal, se obtiene:
[0266]
[0269] Cuando se utilizan fuentes de información de órbita media y alta para soluciones de parámetros de posicionamiento, las limitaciones de sus constelaciones de satélites a menudo dan lugar a una precisión y unos tiempos de convergencia de la solución que no satisfacen las exigencias de un posicionamiento rápido y de alta precisión. El empleo de la fusión de fuentes de información multifrecuencia de satélites de órbita media, alta y baja mejora la configuración geométrica de los satélites visibles, lo que permite una rápida convergencia y, por lo tanto, mejora la precisión de la solución de posicionamiento. La Fig. 1 muestra un diagrama de flujo de un método de posicionamiento según una realización de la presente solicitud. El método se ejecuta mediante un sistema de posicionamiento que puede implementarse en al menos uno de entre software y hardware. En este caso, las fuentes de información multifrecuencia de constelaciones de órbita media, alta y baja incluyen las fuentes de información multifrecuencia de al menos uno de los sistemas de navegación por satélite existentes y el sistema de navegación por satélite de aumentación LEO. Tal como se muestra en la Fig. 1, el método de posicionamiento según una realización de la presente solicitud incluye los pasos S110 a S160.
[0271] En el paso S110, se adquieren los datos de observación de los satélites de navegación y los satélites de aumentación LEO en una época actual y se preprocesan. El proceso consiste en adquirir valores de observación multisistema y
multibanda y valores de observación de los satélites de aumentación LEO a través del seguimiento y las observaciones del receptor, y luego realizar el preprocesamiento de los datos.
[0273] En este caso, los satélites de navegación incluyen al menos uno de los sistemas de navegación por satélite GPS de Estados Unidos, Beidou de China, Galileo de la Unión Europea y GLONASS de Rusia.
[0275] En el paso S120, se adquieren los mensajes de navegación de los satélites de navegación y de los satélites de aumentación LEO, y simultáneamente se obtienen las órbitas precisas y los sesgos de reloj de los satélites de navegación y de los satélites de aumentación LEO basándose en los mensajes de navegación adquiridos de los satélites de aumentación LEO. El proceso consiste en adquirir los mensajes de navegación de los satélites de navegación y de los satélites de aumentación LEO, y utilizar el número de órbitas y los coeficientes de sesgo de reloj proporcionados por los mensajes de navegación para interpolar y obtener la posición del satélite y el sesgo de reloj del satélite en el momento actual. Dado que los satélites de aumentación LEO tienen características diferentes a las de los satélites de navegación, los mensajes de navegación de los satélites de aumentación LEO son diferentes a los mensajes de navegación de los satélites de navegación. Por ejemplo, los mensajes de navegación de los satélites de aumentación LEO tienen más tipos de parámetros. Por lo tanto, el cálculo de las órbitas y los sesgos de reloj de los satélites de aumentación LEO también difiere del cálculo de las órbitas y los sesgos de reloj de los satélites de navegación. Por ejemplo, en comparación con el cálculo de las órbitas de los satélites de navegación, en el cálculo de las órbitas de los satélites de aumentación LEO es necesario tener en cuenta más factores de perturbación. La precisión de las órbitas y los sesgos de reloj proporcionados por las efemérides transmitidas, tanto para los satélites de navegación como para los satélites de aumentación LEO, generalmente no satisface los requisitos de posicionamiento de alta precisión. Por lo tanto, en una realización, para obtener órbitas y sesgos de reloj en tiempo real y de alta precisión es preferible adquirir información de corrección de la representación del espacio de estado (SSR) en tiempo real a través de la red.
[0277] En el paso S130, los errores recibidos durante el proceso de posicionamiento se corrigen basándose en los mensajes de navegación adquiridos.
[0279] Lo errores que pueden corregirse mediante el modelo de error se corrigen en el paso 130, y luego los errores que no pueden corregirse mediante el modelo de error se corrigen mediante el cálculo de los valores de observación de los parámetros de posicionamiento y medición de velocidad en el paso S140 y la estimación de dichos parámetros de posicionamiento y medición de velocidad en el paso S150. En el caso de los satélites de aumentación LEO y los satélites de navegación, algunos errores son diferentes, y es necesario corregirlos de forma correspondiente según los distintos sistemas de navegación por satélite.
[0281] En el proceso de posicionamiento, el resultado del posicionamiento se ve a menudo afectado por múltiples términos de error, y la atenuación de cada error es fundamental para obtener resultados de posicionamiento de alta precisión. Estos errores pueden clasificarse, en función de su correlación, en errores relacionados con las estaciones de monitorización, errores relacionados con los satélites y errores relacionados con la propagación de la señal satelital. Los métodos comúnmente utilizados para atenuar los errores de posicionamiento incluyen la corrección del modelo y la estimación de parámetros. En el caso de determinados términos de error cuyas características físicas se conocen, sus efectos pueden eliminarse con precisión utilizando fórmulas de corrección, como los efectos relativistas, los efectos de la rotación terrestre, etc.; en el caso de algunos términos de error que pueden ajustarse a un modelo, sus efectos pueden eliminarse utilizando los valores del modelo obtenidos mediante el modelo de ajuste, como la corrección de mareas terrestres sólidas, la corrección troposférica, etc.; y en el caso de otros términos de error con características físicas desconocidas y un ajuste deficiente al modelo, pueden emplearse métodos de estimación de parámetros para eliminar su impacto en el posicionamiento, como los sesgos del reloj del receptor, etc.
[0283] En el paso S140, se calculan los valores de observación de los parámetros de posicionamiento y medición de velocidad utilizando ecuaciones de observación lineales unificadas obtenidas mediante normalización, tomando como referencia un tipo de sistema de navegación por satélite. El proceso es el siguiente: a partir de los datos de observación y los mensajes de navegación obtenidos, se calcula la posición del receptor mediante la anterior fórmula (9) y, al mismo tiempo, el sesgo de reloj del receptor. La velocidad del receptor también se puede calcular mediante la anterior fórmula (10).
[0285] En el paso S150, utilizando los valores de observación calculados de los parámetros de posicionamiento y medición de velocidad y los valores estimados de dichos parámetros de posicionamiento y medición de velocidad de la época anterior, se estiman los parámetros de posicionamiento y medición de velocidad de la época actual mediante una ecuación de estado para obtener los valores estimados de los parámetros de posicionamiento y medición de velocidad de la época actual. El proceso es el siguiente: según los valores de observación calculados de los parámetros de posicionamiento y medición de velocidad en la época anterior, se calculan los valores estimados de dichos parámetros en la época actual mediante la anterior fórmula (11) y los valores estimados calculados de los parámetros de posicionamiento y medición de velocidad se almacenan. En el paso S160, utilizando los valores estimados de los parámetros de posicionamiento y medición de velocidad de la época actual, se generan y almacenan los resultados de la medición, y el proceso regresa al paso S110.
[0287] La Fig. 2 muestra un sistema de posicionamiento según una realización de la presente solicitud. Las fuentes de información multifrecuencia de constelaciones de órbita media, alta y baja incluyen las fuentes de información
multifrecuencia de al menos uno de todos los sistemas de navegación por satélite existentes y el sistema de navegación por satélite de aumentación LEO.
[0289] Tal como se muestra en la Fig. 2, el sistema de posicionamiento según una realización de la presente solicitud incluye: un dispositivo de recepción y procesamiento de datos de observación por satélite 11, un dispositivo de recepción y procesamiento de mensajes de navegación por satélite 12, un dispositivo de corrección de errores de posicionamiento 13, un dispositivo de cálculo de valores de observación de parámetros de posicionamiento y medición de velocidad 14, un dispositivo de cálculo de valores estimados de parámetros de posicionamiento y medición de velocidad 15 y un dispositivo de almacenamiento de resultados de posicionamiento y medición de velocidad 16.
[0291] En donde el dispositivo de recepción y procesamiento de datos de observación por satélite 11 está configurado para adquirir datos de observación de satélites de navegación y satélites de aumentación LEO en cada época y preprocesar tales datos.
[0293] El dispositivo de recepción y procesamiento de mensajes de navegación por satélite 12 está configurado para adquirir mensajes de navegación de los satélites de navegación y de los satélites de aumentación LEO en cada época, y al mismo tiempo obtener la órbita precisa y el sesgo del reloj de los satélites de navegación y de los satélites de aumentación LEO basándose en los mensajes de navegación adquiridos de los satélites de aumentación LEO. En una realización, el dispositivo de recepción y procesamiento de mensajes de navegación por satélite 12 incluye una unidad de recepción y procesamiento de mensajes de navegación por satélite y una unidad de recepción y procesamiento de mensajes de navegación por satélite de aumentación LEO.
[0295] El dispositivo de corrección de errores de posicionamiento 13 está configurado para corregir errores recibidos en el proceso de posicionamiento basándose en los mensajes de navegación adquiridos. En una realización, el dispositivo de corrección de errores de posicionamiento 13 incluye una unidad de corrección de errores de satélites de navegación y una unidad de corrección de errores de satélites de aumentación LEO. El dispositivo de cálculo de valores de observación de parámetros de posicionamiento y medición de velocidad 14 está configurado para calcular los valores de observación de los parámetros de posicionamiento y medición de velocidad utilizando ecuaciones lineales unificadas obtenidas mediante normalización con referencia a un sistema de navegación por satélite.
[0297] El dispositivo de cálculo de valores estimados de parámetros de posicionamiento y medición de velocidad 15 está configurado para estimar los parámetros de posicionamiento y medición de velocidad para la época actual, basándose en los valores de observación calculados de los parámetros de posicionamiento y medición de velocidad y los valores estimados de los parámetros de posicionamiento y medición de velocidad almacenados de la época anterior, con el fin de obtener valores estimados de los parámetros de posicionamiento y medición de velocidad en la época actual mediante una ecuación de estado.
[0299] El dispositivo de almacenamiento de resultados de posicionamiento y medición de velocidad 16 está configurado para generar y almacenar los resultados de posicionamiento y medición de velocidad de la época actual, basándose en los valores estimados de los parámetros de posicionamiento y medición de velocidad de la época actual.
[0301] La Fig. 3 muestra un diagrama esquemático del principio de funcionamiento de un método de posicionamiento de alta velocidad y precisión proporcionado por una realización de la presente solicitud. La implementación del método de posicionamiento incluye una constelación de satélites de navegación, constelaciones LEO, un sistema de operación y control terrestre y un receptor de usuario, en donde la constelación de satélites de navegación incluye al menos uno de los sistemas de navegación por satélite GPS (Estados Unidos), Beidou (China), Galileo (Unión Europea) y GLONASS (Rusia), y está configurada para transmitir señales de navegación por satélite. La constelación LEO incluye múltiples satélites LEO distribuidos en múltiples planos orbitales, que transmiten señales de navegación directas basadas en referencias de tiempo y frecuencia de alta precisión a través de bandas de frecuencia específicas para proporcionar una cobertura estable a nivel mundial o en áreas de servicio específicas, y están configurados para transmitir señales de navegación directas e información de aumentación de la navegación. El sistema de operación y control terrestre realiza cálculos y procesamientos operativos, y controla y gestiona los satélites y las constelaciones. El receptor de usuario recibe señales de navegación directas transmitidas por los satélites de navegación y los satélites LEO, así como la información de aumentación de navegación transmitida por los satélites LEO, y realiza un posicionamiento preciso, una medición de la velocidad y una sincronización horaria basándose en las señales de navegación directas de los satélites de navegación y los satélites LEO y la información de aumentación de navegación.
Claims (10)
1. REIVINDICACIONES
1. Un método de posicionamiento de alta velocidad y precisión implementado por un receptor de usuario, que comprende:
un paso 1 de adquisición de datos de observación de satélites de navegación y satélites de aumentación en órbita terrestre baja (LEO) en una época actual y preprocesamiento de dichos datos de observación (S110);
caracterizado por queel método comprende además:
un paso 2 de adquisición respectiva de mensajes de navegación de los satélites de navegación y los satélites de aumentación LEO, y de obtención de órbitas precisas y sesgos de reloj de los satélites de navegación y órbitas precisas y sesgos de reloj de los satélites de aumentación LEO basándose en los mensajes de navegación adquiridos de los satélites de aumentación LEO (S120);
un paso 3 de corrección de errores recibidos en el proceso de posicionamiento basándose en los mensajes de navegación adquiridos (S130);
un paso 4 de cálculo de valores de observación de parámetros de posicionamiento y medición de velocidad derivando ecuaciones de observación lineales unificadas mediante normalización utilizando uno de los sistemas de navegación por satélite como referencia (S140);
un paso 5 de obtención de valores estimados de parámetros de posicionamiento y medición de velocidad en la época actual mediante ecuaciones de estado utilizando los valores de observación de parámetros de posicionamiento y medición de velocidad calculados y los valores estimados de parámetros de posicionamiento y medición de velocidad de la época anterior (S150); y
un paso 6 de generación y almacenamiento de los resultados de posicionamiento y medición de velocidad para la época actual basándose en los valores estimados de los parámetros de posicionamiento y medición de velocidad para la época actual (S160) y retorno al paso 1.
2. El método de posicionamiento según la reivindicación 1, en donde las ecuaciones de observación lineales unificadas comprenden ecuaciones de observación de posicionamiento, y si se toma como referencia el sesgo de reloj del receptorc 5 taGcorrespondiente al sistema de posicionamiento global GPS, las ecuaciones de observación de posicionamiento
para otros sistemas de navegación por satélite distintos del GPS son:
donde « es una función de mapeo correspondiente a un parámetro de retardo troposférico en la dirección cenital de una estación de monitorización en un sistema GNSS,Taes el parámetro de retardo troposférico en la dirección cenital deS,s ,S,s
la estación de monitorización," LC',ay vlc.üdenotan, respectivamente, los valores de observación combinados ded d .
pseudodistancia y fase excluyendo la ionosfera, P l í y fiC ’udenotan, respectivamente, los retardos de hardware de los valores de observación combinados de pseudodistancia y fase excluyendo la ionosfera en el extremo del receptor,
pLcy <¡>lcdenotan, respectivamente, los retardos de hardware de los valores de observación combinados deAlc - — - —
pseudodistancia y fase excluyendo la ionosfera en el extremo del satélite; -A E representa la longitud de onda de los valores de observación combinados excluyendo la ionosfera, c es la velocidad de la luz en el vacío,fies la frecuenciaN s-!
portadora en el punto de frecuencia 1, fe es la frecuencia portadora en el punto de frecuencia 2, i<L “ denota el parámetrod s —d G
de ambigüedad total correspondiente, y en las ecuaciones,PlCJ Plc-°representa la diferencia entre los retardos de hardware de pseudodistancia en el extremo del receptor del GPS y cualquier otro sistema de navegación por satélite
distinto del GPS, es decir, el sesgo de código;RMS’Sdenota la distancia entre la estación y el satélite, calculada a partir de las coordenadas iniciales de la estación y el satélite, siendo /,mynlos coeficientes de linealización, respectivamente:
p ¡5 ____________y ^ ___________>’-y»___________ ; z ~ za_____________ f■j(xs - x j 2+ ( /- y af ( z s - z af ' j ( x* - x f+0'-'- y - z j 2 ^ ( X s - X j 2+ ( y- v a)2 ( z s - z af
xs, y3yZlas coordenadas del satélite,xa, yayZalas coordenadas iniciales de la estación de monitorización, yAxa, AyayAzasus respectivos valores de corrección.
3. El método de posicionamiento según la reivindicación 2, en donde las ecuaciones de observación lineales unificadas comprenden una ecuación de observación de medición de velocidad, que es:
donder , -adenota la tasa de cambio de fase entre la estación de monitorización y el satélite en la unidad en ciclos/s,Atdenota el intervalo de muestreo, xs, y^representan las velocidades del satélite,xa,yayzarepresentan las velocidades
de la estación de monitorización, ^ denota la velocidad del reloj del receptor yt adenota la tasa de cambio de la troposfera.
4. El método de posicionamiento según la reivindicación 2, en donde los satélites de navegación comprenden al menos uno de los sistemas de navegación por satélite GPS de Estados Unidos, Beidou de China, Galileo de la Unión Europea y GLONASS de Rusia.
5. Un sistema de posicionamiento de alta velocidad y precisión que comprende:
un dispositivo de recepción y procesamiento de datos de observación por satélite (11) configurado para adquirir datos de observación de satélites de navegación y satélites de aumentación en órbita terrestre baja (LEO) en cada época y realizar un preprocesamiento de dichos datos de observación;
caracterizado por queel sistema comprende, además:
un dispositivo de recepción y procesamiento de mensajes de navegación por satélite (12) configurado para adquirir, respectivamente, mensajes de navegación de los satélites de navegación y los satélites de aumentación LEO en cada época, y para obtener órbitas precisas y sesgos de reloj de los satélites de navegación y órbitas precisas y sesgos de reloj de los satélites de aumentación LEO basándose en los mensajes de navegación adquiridos de los satélites de aumentación LEO; un dispositivo de corrección de errores de posicionamiento (13) configurado para corregir los errores recibidos en el proceso de posicionamiento basándose en los mensajes de navegación adquiridos; un dispositivo de cálculo de valores de observación de parámetros de posicionamiento y medición de velocidad (14) configurado para calcular valores de observación de parámetros de posicionamiento y medición de velocidad derivando ecuaciones de observación lineales unificadas mediante normalización utilizando un tipo de sistema de navegación por satélite como referencia; un dispositivo de cálculo de valores estimados de parámetros de posicionamiento y medición de velocidad (15) configurado para obtener valores estimados de parámetros de posicionamiento y medición de velocidad en una época actual a través de una ecuación de estado utilizando los valores de observación de parámetros de posicionamiento y medición de velocidad calculados y los valores estimados almacenados de parámetros de posicionamiento y medición de velocidad de épocas anteriores; un dispositivo de almacenamiento de resultados de posicionamiento y medición de velocidad (16) configurado para generar y almacenar los resultados de posicionamiento y medición de velocidad para la época actual basándose en los valores estimados de dichos parámetros de posicionamiento y medición de velocidad para la época actual.
6. El sistema de posicionamiento según la reivindicación 5, en donde el dispositivo de recepción y procesamiento de mensajes de navegación por satélite (12) comprende una unidad de recepción y procesamiento de mensajes de navegación por satélite de navegación y una unidad de recepción y procesamiento de mensajes de navegación por satélite de aumentación LEO.
7. El sistema de posicionamiento según la reivindicación 5, en donde el dispositivo de corrección de errores de posicionamiento (13) comprende una unidad de corrección de errores de satélites de navegación y una unidad de corrección de errores de satélites de aumentación LEO.
8. El sistema de posicionamiento según la reivindicación 5, en donde las ecuaciones de observación lineales unificadas comprenden ecuaciones de observación de posicionamiento, y si se toma como referencia el sesgo de reloj del receptorc S taGcorrespondiente al sistema de posicionamiento global GPS, las ecuaciones de observación de posicionamiento
para otros sistemas de navegación por satélite distintos del GPS son:
p SLC,a= < 0 -lA x a - mAy a - n A z a+m s/ T a+c S íf [d s - d oj
/P LC >a P LC "
f e = < 0 -lAx„ - mA.K - nt*a ml 'sTu+cS tf+ (rf , -d t)+(rf£ -dp¡+d , - ds¿ )+¿LC X ÍL
<donde>m<«>s’s<es una función de mapeo correspondiente a un parámetro de retardo troposférico en la dirección cenital de>una estación de monitorización en un sistema GNSS,Taes el parámetro de retardo troposférico en la dirección cenital de > •
la estación de monitorización,Pic,ayylc,adenotan, respectivamente, los valores de observación combinados ded d .
pseudodistancia y fase excluyendo la ionosfera,LC’, y fiC ’ denotan, respectivamente, los retardos de hardware de los valores de observación combinados de pseudodistancia y fase excluyendo la ionosfera en el extremo del receptor,d ' '( / "
Plcy¿lcdenotan, respectivamente, los retardos de hardware de los valores de observación combinados deAlc= ~~ ~
pseudodistancia y fase excluyendo la ionosfera en el extremo del satélite;f J 2representa la longitud de onda de los valores de observación combinados excluyendo la ionosfera, c es la velocidad de la luz en el vacío,fies la
frecuencia portadora en el punto de frecuencia 1, fe es la frecuencia portadora en el punto de frecuencia 2,N r L rL n’adenotad s d G
el parámetro de ambigüedad total correspondiente, y en las ecuaciones,îc-°representa la diferencia entre los retardos de hardware de pseudodistancia en el extremo del receptor del GPS y cualquier otro sistema de navegación por
satélite distinto del GPS, es decir, el sesgo de código;RMS’Sdenota la distancia entre la estación y el satélite, calculada a partir de las coordenadas iniciales de la estación y el satélite, siendol, mynlos coeficientes de linealización, respectivamente:
xs, y3yZlas coordenadas del satélite,xa, yayZalas coordenadas iniciales de la estación de monitorización, yAxa, AyayAzasus respectivos valores de corrección.
9. El sistema de posicionamiento según la reivindicación 8, en donde las ecuaciones de observación lineales unificadas comprenden una ecuación de observación de medición de velocidad, que es:
donde x1i ’adenota la tasa de cambio de fase entre la estación de monitorización y el satélite en la unidad en ciclos/s,Atdenota el intervalo de muestreo, xs, yZrepresentan las velocidades del satélite,xa, yay za representan las velocidades
de la estación de monitorización,
denota la velocidad del reloj del receptor yt adenota la tasa de cambio de la troposfera.
10. Un medio de almacenamiento no volátil legible por ordenador que almacena instrucciones ejecutables que, cuando son ejecutadas por un procesador de un receptor de usuario, hacen que el procesador realice el método de posicionamiento de alta velocidad y precisión definido en la reivindicación 1.
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