式(5)和公 式(6)中等式左端和Err ^分别表示北斗系统第j个频点的测码伪距和载波相位观 测值受到的观测误差总和;
[0047] 步骤3、将获得的误差总和项分别代入至步骤1所述的观测关系中,获得受误差总 和项约束的北斗系统测码伪距观测关系和北斗系统载波相位观测关系;
[0048] 本发明实施例中,将公式(5)和公式(6)中的误差总和代入公式(1)和公式(2) 中得到北斗系统用户测码伪距和载波相位的统一性观测方程:
[0051] 其中,BDS包括北斗系统的地球静止轨道(GE0)卫星、倾斜地球同步轨道(IGS0)卫 星和中地球轨道(ME0)卫星;
[0052] 北斗系统提供三频数据,北斗系统用户的三频测码伪距和载波相位观测值可组成 无穷多的线性组合,但实际应用中最优选择具有波长长、弱电离层延迟影响、噪声放大系数 较小、有利于模糊度解算或提高定位精度的组合系数。
[0053] 本发明实施例中,取线性组合系数Y1= 1,Y2=-1,Y3= 0,则有:
[0054]
[0055] 其中,下标com表示北斗系统用户测码伪距和载波相位组合观测值的类型,由系 数^2及¥ 3控制得到;攻〗1和^&_表示北斗系统用户测码伪距和载波相位组合观测值; 入_表示北斗系统载波相位组合观测值对应的虚拟波长;
[0056] 步骤4、根据北斗系统用户的需求,采用多频线性组合的方式将步骤3中受误差总 和项约束的北斗系统测码伪距观测关系和北斗系统载波相位观测关系分别表示成北斗系 统测码伪距组合观测关系和北斗系统载波相位组合观测关系,再采用GE0卫星、IGS0卫星 和ME0卫星表示北斗系统测码伪距组合观测关系和北斗系统载波相位组合观测关系的矩 阵形式,并进一步将北斗系统测码伪距组合观测值和载波相位组合观测值代入北斗系统测 码伪距组合关系矩阵和北斗系统载波相位组合关系矩阵中,得到待估参数的系数矩阵、待 估参数矩阵、已知参数矩阵和观测值矩阵的线性关系,即获得北斗系统用户测码伪距和载 波相位的统一性误差观测方程矩阵形式;
[0057] 所述的北斗系统测码伪距组合观测关系和北斗系统载波相位组合观测关系的矩 阵形式,具体公式如下:
[0058]
[0059] 其中,ofoff表示北斗系统GE0卫星的测码伪距和载波相位组合观测值的矩阵形 式,其矩阵行维数由北斗系统GE0卫星的个数n、北斗系统组合观测值类型个数1^及北斗系 统观测数据类型个数n2确定,即为n ? n i ? 112;本发明实施例中,北斗系统目前GE0卫星为5 颗,即n = 5 ;北斗系统组合观测值类型个数阈值取为6,即ni= 6 ;北斗系统观测数据为测 码伪距观测值和载波相位观测值,即n2= 2,则矩阵ofcff的最大行维数为5X6X2。
[0060] 矩阵展开的具体形式为公式(10)、公式(11)及公式(12),BP :
[0061]
[0062]
[0063]
[0064] 其中,公式(10)、公式(11)及公式(12)中等式左端项的最下标表示矩阵的行数和 列数;右上标6£(^表示北斗系统卫星号为i的GE0卫星,i = 1,2, 3,4, 5 ;右下标comk表示 北斗系统第k个组合观测值,k= 1,2,3,4,5,6 ;公式(12)中等式右端矩阵中两项可由公式 (7)、公式⑶及公式(9)得到。
[0065] 矩阵ofcff表示北斗系统IGS0卫星的测码伪距和载波相位组合观测值的矩阵形 式,其行维数由北斗系统IGS0卫星的个数m、北斗系统组合观测值类型个数ni及北斗系统 观测数据类型个数n2确定,即为m ? n i ? n2。北斗系统目前IGS0卫星为5颗,即m = 5 ;ni 和巧的取值与GEO卫星相同;矩阵的最大行维数为5X6X2。
[0066] 矩阵ofcff的具体形式为公式(13)、公式(14)及公式(15),即:
[0067]
[0068]
[0069]
[0070] 其中,公式(13)、公式(14)及公式(15)中等式左端项的最下标表示矩阵的行数 和列数;右上标示北斗系统卫星号为i的IGS0卫星,i = 6,7,8,9,10 ;右下标comk 表示北斗系统第k个组合观测值,k= 1,2,3,4,5,6 ;公式(15)中等式右端矩阵中两项可由 公式(7)、公式⑶及公式(9)得到。
[0071] 矩阵表示北斗系统ME0卫星的测码伪距和载波相位组合观测值的矩阵形 式,其行维数由北斗系统ME0卫星个数e、北斗系统组合观测值类型个数ni及北斗系统观 测数据类型个数n2确定,即为e ? n i ? n2。北斗系统ME0卫星目前正常工作的卫星个数为4 颗,由于其可扩充性,可以利用随机变化的e控制ME0卫星的个数;化和n 2的取值与GE0卫 星和IGS0卫星相同。矩阵ofcff的最大行维数为eX6X2。
[0072] 矩阵〇/?=°的具体形式为公式(16)、公式(17)及公式(18),即:
[0073]
[0074]
[0075]
[0076] 其中,公式(16)、公式(17)及公式(18)中等式左端项的最下标表示矩阵的行数 和列数;右上标1£(^表示北斗系统卫星号为i的ME0卫星,i = 11,12,13,14,…,e ;右下 标comk表示北斗系统第k个组合观测值,k = 1,2, 3,4, 5,6 ;公式(18)中等式右端矩阵中 两项可由公式(7)、公式(8)及公式(9)得到。
[0077]北斗系统GE0卫星的个数n、IGS0卫星的个数m及ME0卫星个数e根据实际卫星捕 获情况进行确定,以GE0卫星为例,若当前历元观测到的GE0卫星为GEOp GE02、GE03、GE05, 则公式(10)中GE04卫星对应的用矩阵<2表示,即:
[0078]
[0079] 其中,矩阵<g表示各项元素为零的行数为6,列数为2的零矩阵,即GE041星对应 的公式(11)和公式(12)组成的零矩阵;北斗系统IGS0卫星和ME0卫星对应情况的处理与 GE0卫星处理过程相同。
[0080] 北斗系统组合观测值类型个数njg据北斗系统用户实际定位需要确定。以GEOil 星为例,若当前定位使用组合观测值类型个数为3,则公式(10)中GEOi卫星对应的 为:
[0081]
[0082] 其中,矩阵g为各项元素为零的行数为2,列数为1的零矩阵,即公式(12)中 C?对应的测码伪距和载波相位组合观测值为零。北斗系统IGS0卫星和ME0卫星对应 情况的处理与GE0卫星处理过程相同。
[0083] 矩阵、iff"及分别表示北斗系统GE0卫星、IGS0卫星和ME0卫星到北斗 系统用户接收机的几何距离的矩阵形式:
[0084]
[0085]
[0086]
[0087] 其中,矩阵4^、4T及4T的维数分别与矩阵ofcff5和的维数 相同,对于根据实际卫星捕获情况进行确定的北斗系统GEO卫星的个数n、IGS0卫星的个数 m及ME0卫星个数e和根据北斗系统用户实际定位需要确定的北斗系统组合观测值类型个 数化采用与公式(19)和公式(20)相同的处理策略,即利用零矩阵进行矩阵填充。
[0088] 矩阵及#jf分别表示北斗系统GE0卫星、IGS0卫星和ME0卫星观测值 受到的误差总和,包括卫星轨道误差、卫星钟差、北斗系统接收机钟差、模糊度、电离层延迟 误差及对流层延迟误差的矩阵形式:
[0095] 其中,矩阵c:^、及贫r的维数分别与矩阵和的维数 相同。对于根据实际卫星捕获情况进行确定的北斗系统GEO卫星的个数n、IGS0卫星的个 数m及ME0卫星个数e和根据北斗系统用户实际定位需要确定的北斗系统组合观测值类型 个数h采用与公式(19)和公式(20)相同的处理策略,即利用零矩阵进行矩阵填充。
[0096] 矩阵Cff及分别表示北斗系统GE0卫星、IGS0卫星和ME0卫星对应 在公式(7)和公式(8)中等式右端最后一项Err的矩阵形式:
[0100] 其中,矩阵Gf、Cff及〇:的维数分别与矩阵ofofT、Ofcff和的维数 相同;对于根据实际卫星捕获情况进行确定的北斗系统GEO卫星的个数n、IGS0卫星的个数m及ME0卫星个数e和根据北斗系统用户实际定位需要确定的北斗系统组合观测值类型个 数化采用与公式(19)和公式(20)相同的处理策略,即利用零矩阵进行矩阵填充。
[0101] 矩阵及分别表示北斗系统GE0卫星、IGS0卫星和ME0卫星的单位 矩阵形式:
[0105] 其中,矩阵Cf、的维数分别与矩阵iff和的维 数相同;对于根据实际卫星捕获情况进行确定的北斗系统GE0卫星的个数n、IGS0卫星的个 数m及ME0卫星个数e和根据北斗系统用户实际定位需要确定的北斗系统组合观测值类型 个数叫采用与公式(19)和公式(20)相同的处理策略,即利用零矩阵进行矩阵填充。
[0106] 北斗系统用户定位过程中根据接收到的