RDSS用户接收机零值的软件标校方法

本发明属于卫星导航定位、授时技术领域，具体涉及一种rdss用户接收机零值的软件标校方法。

背景技术：

rdss系统区别于rnss系统的一大特点是集定位、双向授时、单向授时、通信服务功能于一体，另一个特点是能够提供两星定位，及至今日，rdss仍然是中国卫星导航系统的特色和优势所在。从2003年正式提供服务，目前已服役近20年。在渔业、交通、码头、抗震救灾、森林防火、水文监测等方面也有广泛应用，产生了显著的军事、经济和社会效益。

rdss用户接收机设备零值标定的准确性直接影响rdss用户定位、双向授时的服务性能，传统rdss用户接收机设备零值标定均采用硬件零值标定的方法,硬件零值标定的方法需要在设备不工作情况下完成，一般在用户接收机出厂前完成标定。rdss用户接收机设备零值存在缓慢漂移，随着时间推移实际接收机设备零值与已标定零值结果之间会产生误差，会从一定程度上影响用户接收机本身的定位服务和双向授时服务精度。另外，一些用户接收机可能还存在没有标定零值、或者零值标定不准确的情况，更需要鉴定识别并及时标定。

技术实现要素：

本发明目的为解决rdss用户机设备零值存在缓慢漂移，随着时间推移用户接收机实际设备零值与已标定零值结果存在一定误差，用户接收机端所采用的硬件零值标定方法无法及时标定零值的技术问题，以及用户接收机设备零值标定不准确、或者未标定情况，提供一种rdss用户接收机零值的软件标校方法。本发明所用方法无需用户接收机硬件零值标定所采用的专用硬件设备、专用设施和专用标定场所，仅利用现有的rdss系统，从rdss系统端通过软件标校的方法标校rdss用户接收机端设备零值误差，既能提高rdss用户接收机设备零值标定精度，又能及时快速完成标定，可进一步提高rdss用户定位、双向授时服务精度。

一种rdss用户接收机零值的软件标校方法，包括如下步骤：

步骤1、用户端选取标定时间，标定期间获得用于接收机所在位置坐标；

步骤2、采集rdss系统输出的rdss用户接收机定位计算相关数据，将经过rdss系统零值修正后的伪距ρ，进一步完成电离层时延dtiono修正、对流层时延dttrop修正、地球自转改正量dtearth修正，计算用户接收机修正后的伪距p：

p＝ρ-dtiono-dttrop-dtearth；

步骤3、计算监测站定位信号出入站链路c→so→u→si→c距离，以此作为标定基准距离d；c→so→u→si→c表示测距信号从中心站c到出站卫星so到用户u出站，再由用户u到入站卫星si转发，最后由中心站c入站的链路；

步骤4、以p-d作为rdss用户接收机设备零值标定基础数据，计算rdss用户接收机设备合零值误差：

s401：将修正后的伪距p与rdss用户接收机出入站链路距离d比对分析，作为rdss系统出入站组合零值标定基础数据：

dp＝p-d；

s402：根据同一卫星同一波束出站、同一卫星入站链路的基础数据，分别计算同一卫星不同波束入站的dp值,进行分析、处理，得到rdss用户接收机设备零值δzu；

步骤5，将所计算的rdss用户接收机设备零值误差δzu，直接用于修正rdss系统标定零值修正后的伪距ρ，在系统端完成针对rdss定位服务的用户接收机设备零值误差标校。

较佳的，所述步骤2中，利用rdss用户双向授时接收机申请数据。

进一步的，所述步骤4中，继续利用同一卫星同一波束出站、不同卫星入站链路的基础数据，继续分析不同卫星入站所算出的dp,再结合同一卫星不同波束入站的dp值，进行分析、处理，计算rdss用户接收机设备零值δzu。

进一步的，所述步骤4中，根据用户端位置，选取不同的响应卫星、以及不同的覆盖区域的响应波束，通过多星多波束切换，结果综合考虑利用不同卫星不同波束出站的基础数据，继续分析不同卫星不同波束出站所算出的dp,结合不同卫星入站所算出的dp值,以及同一卫星不同波束入站的dp值，进行分析、处理，从而计算rdss用户接收机设备零值δzu。

进一步的，所述步骤5中，所计算的rdss用户接收机设备零值误差δzu，由用户接收机端完成修正。

较佳的，所述步骤1中，接收机所在位置坐标通过将用户接收机置于已知坐标位置点，或者用户端提供的米级或以上精度的接收机所在位置坐标实现。

较佳的，所述步骤1中，对于同一接收机不同出入站链路，其接收机设备零值误差相同。

本发明具有如下有益效果：

本发明的一种rdss系统零值的软件标校方法，仅利用现有的rdss系统和监测站设备，通过软件标校的方式实现rdss系统零值误差标定和修正，可进一步提高系rdss系统定位、双向定时、单向授时服务精度：

1、适应性强，可随时全天候标校，不影响系统的稳定运行；

2、原理简单，在保障监测站接收机设备零值标定准确且点位坐标精确的前提下，系统零值误差标校精度高，可进一步提高系统服务精度；

3、包容性强，对系统零值误差外的其他系统残差也具有容错性和自恰性；

4、通过试验分析及验证，采用本发明的系统零值标校方法，可以提高rdss系统零值标校精度，进而提高rdss定位、双向定时、单向授时服务精度；

5、本发明攻克了rdss在线系统零值误差无法不中断下重新标定的瓶颈，取得了突破性的进展，具有应用潜力和经济效益。

附图说明

图1为本发明的rdss系统零值软件标校方法流程图；

图2为rdss系统定位原理图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

rdss定位采用四程测距，测距信号从中心站c->出站卫星so转发->用户u出站，再由用户u->入站卫星si转发->中心站c入站(见图2所示)，四程测距精度决定rdss定位服务精度。影响rdss测距精度的主要因素包括电离层时延、对流程时延、地球自转效应、系统零值和用户端设备零值等，其中用户端设备零值由用户机端进行标定，系统零值由地面中心站完成标定。本发明所提出的rdss用户接收机零值的软件标校方法，是从中心站端通过软件方式实现用户机端的设备零值标定。

rdss双向定时也是基于(见图2所示)同一卫星出入站四程测距c→so→u→si→c，其定时原理是基于四程出入站伪距推算出站路径时延c→so→u，因此用户端设备零值标定的准确性同样影响rdss用户双向授时接收机的服务精度。

本发明提出一种rdss用户接收机零值的软件标校方法，包括以下步骤：

步骤1、由用户端选取任意时间进行标定，标定期间需要用户接收机置于已知坐标位置点，或者用户端能够提供米级或以上的接收机所在位置坐标。

步骤2、采集rdss系统输出的rdss用户接收机定位计算相关数据，包括定位服务申请时间、响应波束号、用户使用频点类型或通道号、rdss系统零值修正后的伪距ρ、卫星星历、电离层数据、对流层数据，将经过rdss系统零值修正后的伪距ρ，进一步完成电离层时延dtiono修正、对流层时延dttrop修正、地球自转改正量dtearth修正，计算用户接收机修正后的伪距p：

p＝ρ-dtiono-dttrop-dtearth；

步骤3、在用户端接收机坐标已知的前提下，通过中心站天线坐标、卫星星历、监测站定位接收机坐标计算监测站定位信号出入站链路c→so→u→si→c距离，以此作为标定基准距离d。

步骤4、以p-d作为rdss用户接收机设备零值标定基础数据，计算rdss用户接收机设备合零值误差：

s401：将修正后的伪距p与rdss用户接收机出入站链路距离d比对分析，作为rdss系统出入站组合零值标定基础数据。

dp＝p-d

s402：根据同一卫星同一波束出站、同一卫星入站链路的基础数据，分别计算同一卫星不同波束入站的dp,进行分析、处理，计算rdss用户接收机设备零值δzu；对于同一接收机不同出入站链路，其接收机设备零值误差理论上相同。需要说明的是，分析和处理是指将多个误差值进行滤波、求均值、拟合、建模、图形分析或者均方差，得到一个误差值。

步骤5，将所计算的rdss用户接收机设备零值误差δzu，直接用于修正rdss系统标定零值修正后的伪距ρ，在系统端完成针对rdss定位服务的用户接收机设备零值误差标校，从而进一步提高rdss定位服务精度和双向授时服务精度。

其中，步骤2，还可以利用rdss用户双向授时接收机申请数据。

其中，步骤4，还可以继续利用同一卫星同一波束出站、不同卫星入站链路的基础数据，继续分析不同卫星入站所算出的dp,从而利用更多数据进一步进行分析、处理，计算rdss用户接收机设备零值δzu。

其中，步骤4，还可以根据用户端位置，选取不同的响应卫星、以及不同的覆盖区域的响应波束，通过多星多波束切换，结果综合考虑利用不同卫星不同波束出站的基础数据，继续分析不同卫星不同波束出站所算出的dp,从而利用更多数据进一步进行分析、处理，计算rdss用户接收机设备零值δzu。

其中，步骤5，所计算的rdss用户接收机设备零值误差δzu，还可以由用户接收机端完成修正。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。