一种网络RTK中长基线模糊度快速解算方法技术

本发明专利技术公开了一种网络RTK中长基线模糊度快速解算方法，获取CORS站观测数据，建立GNSS网络RTK参考站双差数据解算模型，对电离层参数进行加权约束，辅助基线模糊度的快速解算，根据参数联合解算得到模糊度和大气延迟误差的浮点解及对应的协方差矩阵，根据设定模糊度解算策略选择模糊度固定子集，并根据设定的约束条件，计算出联合参数的固定值，然后分析比较模糊度固定前后双差电离层标准偏差随历元变化关系，并逐历元实时反馈，将计算出的所述大气因子引入所述GNSS网络RTK参考站双差数据解算模型进行解算，克服了因卫星升降网络RTK中长基线模糊度初始化收敛时间长的问题，提高了基线模糊度固定成功率。

A fast method to solve the ambiguity of long baseline in RTK

【技术实现步骤摘要】
一种网络RTK中长基线模糊度快速解算方法
本专利技术涉及卫星导航定位
，尤其涉及一种网络RTK中长基线模糊度快速解算方法。
技术介绍
随着卫星导航定位技术应用领域不断扩大及GNSS系统的发展和建设，常规RTK技术的作业范围已不能满足用户需要，网络RTK技术则应运而生，利用多个基站组成一个基站网络，为该网络覆盖范围内的流动站提供高精度差分改正数据，从而最大限度扩展了基线长度，实现区域型流动站的高精度定位。其中网络RTK基线模糊度解算质量的好坏将直接影响到流动站用户定位的实时性和可靠性，但由于网络RTK基站间距离往往在20km以上，电离层延迟和对流层延迟是制约模糊度分解的最大因素，通过站星之间双差运算不能完全消除，从而会造成基线模糊度需要较长时间才能固定。同时随着卫星维数增加，在解算过程中随着卫星升降时对应的大气残差等系统性偏差依然存在，这是制约网络RTK基线模糊度快速解算的主要因素之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种网络RTK中长基线模糊度快速解算方法，克服了因卫星升降网络RTK中长基线模糊度初始化收敛时间长的问题，提高了基线模糊度固定成功率。为实现上述目的，本专利技术提供了一种网络RTK中长基线模糊度快速解算方法，包括：获取CORS站观测数据，建立GNSS网络RTK参考站双差数据解算模型；对电离层参数进行加权约束，辅助基线模糊度的快速解算；根据参数联合解算得到模糊度和大气延迟误差的浮点值及对应的协方差矩阵；根据设定模糊度解算策略选择模糊度固定子集；根据设定的约束条件，计算出联合参数的固定值；分析比较模糊度固定前后双差电离层标准偏差随历元变化关系，并逐历元实时反馈，完成解算。其中，所述获取CORS站观测数据，建立GNSS网络RTK参考站双差数据解算模型，包括：获取卫星到测站的几何距离、双差对流层延迟值、双差电离层延迟值、双差整周模糊度值、波长和随机噪声误差得到对应的双差载波相位观测值和伪距观测值，双频做差后得到模糊度和电离层延迟的线性关系，建立GNSS网络RTK参考站双差数据解算模型。其中，所述对电离层参数进行加权约束，辅助基线模糊度的快速解算，包括：根据所述GNSS网络RTK参考站双差数据解算模型对电离层参数进行加权约束，并将所述双差载波相位观测值和所述伪距观测值联立计算，并结合高斯马尔科夫模型快速解算基线模糊度。其中，所述根据参数联合解算得到模糊度和大气延迟误差的浮点值及对应的协方差矩阵，包括：获取模糊度和大气延迟误差联合解算参数，并使用扩展卡尔曼滤波技术得到对应的浮点解和协方差矩阵。其中，所述根据部分模糊度解算策略选择模糊度固定子集，包括：将所有非参考卫星进行仰角序列排序，并根据设定的截止高度阈值，选出初始模糊度固定子集和对应的浮点解和方差协方差矩阵，并利用LAMBDA方法进行搜索固定后，与设定条件进行比较，得到模糊度固定子集。其中，所述根据部分模糊度解算策略选择模糊度固定子集，还包括：根据所述初始模糊度固定子集和所述方差协方差矩阵计算的模糊度取整成功率大于设定阈值，同时利用所述匿名函数算法得到的整数值进行RATIO检测，且大于设定ratio阈值，并且所述初始模糊度固定子集中模糊度数量大于设定卫星数，则得到对应的模糊度固定子集；若所述模糊度取整成功率、所述整数值和所述模糊度数量中任意一个数据分别不满足所述设定阈值、所述设定ratio阈值和所述设定卫星数，则将所述设定的截止高度阈值转换为任意卫星仰角。其中，将所述设定的截止高度阈值转换为任意卫星仰角后，所述方法还包括：将所述设定的截止高度阈值转换为任意卫星仰角后，根据仰角阈值进行排序迭代解算，排除不参与解算的卫星，然后继续利用匿名函数进行搜索获取初始模糊度固定子集，并根据对应的浮点解和方差协方差矩阵选择出模糊度固定子集。其中，所述根据对应的浮点解和方差协方差矩阵选择出模糊度固定子集后，所述方法还包括：将利用所述匿名函数算法得到的整数值进行RATIO检测，并与设定值进行比较，若大于所述设定值，则输出所述模糊度固定子集，若小于所述设定值，则重新进行解算。其中，所述根据设定的约束条件，计算出联合参数的固定值，包括：根据设定的整周模糊度值的约束条件，利用最小二乘法计算出大气延迟误差值。其中，所述分析比较模糊度固定前后双差电离层标准偏差随历元变化关系，并逐历元实时反馈，完成解算，包括：当模糊度位于浮点解时，所述双差电离层延迟的精度设置为分米-厘米级，当模糊度值固定时，所述双差电离层延迟的精度为厘米-毫米级，并逐历元实时反馈，将计算出的所述大气因子引入所述GNSS网络RTK参考站双差数据解算模型进行解算。本专利技术的一种网络RTK中长基线模糊度快速解算方法，获取CORS站观测数据，建立GNSS网络RTK参考站双差数据解算模型，对电离层参数进行加权约束，辅助基线模糊度的快速解算，根据参数联合解算得到模糊度和大气延迟误差的浮点解及对应的协方差矩阵，根据设定模糊度解算策略选择模糊度固定子集，并根据设定的约束条件，计算出联合参数的固定值，然后分析比较模糊度固定前后双差电离层标准偏差随历元变化关系，并逐历元实时反馈，将计算出的所述大气因子引入所述GNSS网络RTK参考站双差数据解算模型进行解算，克服了因卫星升降网络RTK中长基线模糊度初始化收敛时间长的问题，克服了因卫星升降网络RTK中长基线模糊度初始化收敛时间长的问题，提高了基线模糊度固定成功率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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专利技术的一些实施例，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。图1是本专利技术提供的一种网络RTK中长基线模糊度快速解算方法的步骤示意图。图2是本专利技术提供的GNSS网络RTK定位原理概略图。图3是本专利技术提供的GNSS网络RTK中长基线模糊度解算三步骤数据流程图。图4是本专利技术提供的GNSS网络RTK中长模糊度固定前后的双差电离层延迟的标准偏差示例图。图5是本专利技术提供的两次卫星升降时电离层加权模型数据处理得到的卫星数变化情况，RATIO比值和RATIO测试结果图。图6是本专利技术提供的GNSS网络RTK中长基线模糊度解算时的ratio值变化情况，以及选取基线三维分量解算结果序列图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例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例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。请参阅图1，本专利技术提供一种网络RTK中长基线模糊度快速解算方法，包括：S101、获取CORS站观测数据，建立GNSS网络RTK参考站双差数据解算本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种网络RTK中长基线模糊度快速解算方法，其特征在于，包括：/n获取CORS站观测数据，建立GNSS网络RTK参考站双差数据解算模型；/n对电离层参数进行加权约束，辅助基线模糊度的快速解算；/n根据参数联合解算得到模糊度和大气延迟误差的浮点值及对应的协方差矩阵；/n根据设定模糊度解算策略选择模糊度固定子集；/n根据设定的约束条件，计算出联合参数的固定值；/n分析比较模糊度固定前后双差电离层标准偏差随历元变化关系，并逐历元实时反馈，完成解算。/n

【技术特征摘要】
1.一种网络RTK中长基线模糊度快速解算方法，其特征在于，包括：
获取CORS站观测数据，建立GNSS网络RTK参考站双差数据解算模型；
对电离层参数进行加权约束，辅助基线模糊度的快速解算；
根据参数联合解算得到模糊度和大气延迟误差的浮点值及对应的协方差矩阵；
根据设定模糊度解算策略选择模糊度固定子集；
根据设定的约束条件，计算出联合参数的固定值；
分析比较模糊度固定前后双差电离层标准偏差随历元变化关系，并逐历元实时反馈，完成解算。


2.如权利要求1所述的一种网络RTK中长基线模糊度快速解算方法，其特征在于，所述获取CORS站观测数据，建立GNSS网络RTK参考站双差数据解算模型，包括：
获取卫星到测站的几何距离、双差对流层延迟值、双差电离层延迟值、双差整周模糊度值、波长和随机噪声误差得到对应的双差载波相位观测值和伪距观测值，双频做差后得到模糊度和电离层延迟的线性关系，建立GNSS网络RTK参考站双差数据解算模型。


3.如权利要求2所述的一种网络RTK中长基线模糊度快速解算方法，其特征在于，所述对电离层参数进行加权约束，辅助基线模糊度的快速解算，包括：
根据所述GNSS网络RTK参考站双差数据解算模型对电离层参数进行加权约束，并将所述双差载波相位观测值和所述伪距观测值联立计算，并结合高斯马尔科夫模型快速解算基线模糊度。


4.如权利要求1所述的一种网络RTK中长基线模糊度快速解算方法，其特征在于，所述根据参数联合解算得到模糊度和大气延迟误差的浮点值及对应的协方差矩阵，包括：
获取模糊度和大气延迟误差联合解算参数，并使用扩展卡尔曼滤波技术得到对应的浮点解和协方差矩阵。


5.如权利要求1所述的一种网络RTK中长基线模糊度快速解算方法，其特征在于，所述根据部分模糊度解算策略选择模糊度固定子集，包括：
将所有非参考卫星进行仰角序列排序，并根据设定的截止高度阈值，选出初始模糊度固定子集和对应的浮点解和方差协方差矩阵，并利用LAMBDA方法进行搜索固定后，与设定条件进行比较，得到模糊度固定子集。


6.如权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王守华，吴黎荣，纪元法，孙希延，符强，严素清，付文涛，赵松克，黄建华，李有明，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西;45