差分定位方法及系统技术方案

本申请涉及RTK定位领域，公开了一种差分定位方法及系统。本申请主要基于地基增强网和用户终端网融合的电离层延迟内插建模，通过综合空间域的电离层内插模型和时域电离层变化模型，来得到待求用户终端位置的内插电离层延迟值。主要解决网络RTK(NRTK)中大气内插精度问题，通过利用地基增强网计算得到的区域双差电离层信息，同时利用区域海量接入用户终端量的优势，提供用户终端位置的电离层变化规律信息，建立时域和空间域电离层变化模型，提高区域电离层建模的内插精度，从而可以进一步提高网络RTK的固定率以及稳定性。

Differential positioning method and system

【技术实现步骤摘要】
差分定位方法及系统
本申请涉及RTK定位领域，特别涉及一种差分定位方法及系统。
技术介绍
在现有技术中，虚拟参考站(VRS)模式是网络RTK定位最常用的定位模式。在某一区域内建立多个(3个或者3个以上)的GNSS卫星连续跟踪基准站(参考站)，对该地区构成网状覆盖，为该区域内的定位用户终端提供实时的高精度误差改正信息，提高用户终端的定位精度，这种技术称为网络RTK技术。利用这些坐标已知的参考站在用户终端附近生成一个虚拟观测值(虚拟参考站VRS)，通过这些坐标已知的参考站可以解算出参考站之间的双差模糊度，进而求解出双差大气误差，然后利用某种内插方法内插出虚拟参考站的大气误差(虚拟参考站的位置坐标由用户终端单点定位的概略坐标得到)，从而对虚拟参考站的虚拟观测值进行修正，这样可以得到比较精确的虚拟观测值。最后用户终端可以采用常规RTK技术与他附近的这个虚拟参考站进行差分定位。由于虚拟参考站与用户终端距离非常近，所以这个距离(一般小于10米，由单点定位精度决定)不影响常规RTK定位技术的性能。所以网络RTK服务的好坏的关键因素之一是虚拟参考站的虚拟观测值的精度，而虚拟观测值的精度取决于内插的大气误差的精度。而且，常规网络RTK的电离层建模方法利用区域布设的基准站网，通过基准站间计算基准站间卫星间双差电离层延迟值，基于区域站网的各卫星的双差电离层建立曲面内插模型，常规使用到的内插模型主要有：线性内插模型、多项式拟合模型、低阶曲面模型等，受区域站点布设密度和电离层活跃程度影响，常规内插模型往往不能真实反映整个区域的实际电离层变化规律，从而影响区域内的用户终端的定位精度和稳定性。然而，网络RTK电离层建模方法主要利用区域布设的基准站网，各基准站间组成解算基线单元，固定基线双差模糊度后，可得到基准站间卫星间的高精度厘米级双差的电离层延迟值；对于区域内的任意用户终端，通过上传概略位置，网络RTK服务端利用上述的基线间的双差电离层延迟值，建立基准站网区域范围内的大气误差内插模型，插值得到用户终端位置的大气误差改正值，生成虚拟观测值发送给用户终端，用户终端利用此虚拟观测值进行差分定位得到高精度位置。上述的大气误差内插模型的精度依托于区域网布设的密度和电离层的活跃程度，对于稀疏站网区域，由于可使用的基准站间的电离层改正值有限，建立的常规模型无法反映真实的大气变化规律。另一方面，网络RTK用户终端目前仅上传用户终端的概略位置，在大气误差建模过程中常规建模方法往往忽略了区域内用户终端本身的电离层变化规律和对大气建模的价值，造成服务端内插得到的电离层改正值和真实的电离层改正值存在较大差异，从而影响用户终端本身的定位精度和可靠性。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种差分定位方法及系统，解决了网络RTK(NRTK)中大气内插精度问题，使服务端内插得到的电离层改正值更加精准，进一步提高网络RTK的固定率以及稳定性。为了解决上述问题，本申请公开了一种差分定位方法，包括：根据双差区域大气改正值建立空间域电离层内插模型；根据各用户终端位置点的无几何载波观测数据得到用户终端电离层延迟变换率，并根据该电离层延迟变化率建立时间域电离层变化模型；根据该空间域电离层内插模型和该时间域电离层变化模型得到用户终端位置内插电离层延迟值；根据该内插电离层延迟值得到用户终端位置的虚拟观测值，并发送给用户终端实现差分定位。在一个优选例中，该根据双差区域大气改正值建立空间域电离层内插模型之前，还包括：接收基准站接收机的原始观测信息，并计算得到该双差区域大气改正值。在一个优选例中，该根据各用户终端位置点的无几何载波观测数据得到用户终端电离层延迟变换率进一步包括：接收用户终端位置的无几何载波观测数据组合；根据前后历元的无几何载波观测数据组合计算电离层延迟变化率。在一个优选例中，该根据双差区域大气改正值建立空间域电离层内插模型，进一步包括：根据区域内基准站的位置坐标和站间双差电离层延迟值，建立若干离散空间位置坐标下的空间曲面内插模型；通过该站间双差电离层延迟值估计出该曲面内插模型系数，得到适应于本区域的电离层内插模型。根据前文描述空间曲面内插模型包括：线性内插模型、低阶曲面模型、曲面样条模型和反距离加权模型。在一个优选例中，该根据该电离层延迟变化率建立时间域电离层变化模型，进一步包括：根据该电离层延迟变化率，计算用户终端各位置点的时间域波动趋势；根据该用户终端各位置点的时间域波动趋势建立时间域电离层变化模型。在一个优选例中，该根据该内插电离层延迟值得到用户终端位置的虚拟观测值，进一步包括：根据卫星星历计算出卫星坐标计算出卫星到虚拟参考站的距离的差值；对该差值和该用户终端位置内插电离层延迟值进行整合计算、处理，得到了用户位置的虚拟观测值。本申请还公开了一种差分定位系统，包括：空间域电离层模块，用于根据双差区域大气改正值建立空间域电离层内插模型；时间域电离层模块，用于根据各用户终端点位置的无几何载波观测数据得到用户终端电离层延迟变换率，并根据该电离层延迟变化率建立时间域电离层变化模型；区域电离层整合模块，用于根据该空间域电离层内插模型和该时间域电离层变化模型得到了内插电离层延迟值；用户终端应用模块，用于根据该内插电离层延迟值得到用户终端位置的虚拟观测值，并发送给用户终端实现差分定位。本申请还公开了一种差分定位系统，包括：存储器，用于存储计算机可执行指令；以及，处理器，用于在执行该计算机可执行指令时实现如前文描述的方法中的步骤。本申请还公开了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现如前文描述的方法中的步骤。本申请实施方式中，提出了一种基于地基增强网和用户终端网融合的电离层延迟内插建模方法及系统，主要解决网络RTK(NRTK)中大气内插精度问题，通过利用地基增强网计算得到的区域双差电离层信息，同时利用区域海量接入用户终端量的优势，提供用户终端位置的电离层变化规律信息，建立时域和空间域电离层变化模型，提高区域电离层建模的内插精度，从而可以进一步提高网络RTK的固定率以及稳定性。本申请的说明书中记载了大量的技术特征，分布在各个技术方案中，如果要罗列出本申请所有可能的技术特征的组合(即技术方案)的话，会使得说明书过于冗长。为了避免这个问题，本申请上述
技术实现思路
中公开的各个技术特征、在下文各个实施方式和例子中公开的各技术特征、以及附图中公开的各个技术特征，都可以自由地互相组合，从而构成各种新的技术方案(这些技术方案均因视为在本说明书中已经记载)，除非这种技术特征的组合在技术上是不可行的。例如，在一个例子中公开了特征A+B+C，在另一个例子中公开了特征A+B+D+E，而特征C和D是起到相同作用的等同技术手段，技术上只要择一使用即可，不可能同时采用，特征E技术上可以与特征C相组合，则，A本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种差分定位方法，其特征在于，包括：/n根据双差区域大气改正值建立空间域电离层内插模型；/n根据各用户终端位置点的无几何载波观测数据得到用户终端电离层延迟变换率，并根据该电离层延迟变化率建立时间域电离层变化模型；/n根据所述空间域电离层内插模型和所述时间域电离层变化模型得到用户终端位置内插电离层延迟值；/n根据所述内插电离层延迟值得到用户终端位置的虚拟观测值，并发送给用户终端实现差分定位。/n

【技术特征摘要】
1.一种差分定位方法，其特征在于，包括：
根据双差区域大气改正值建立空间域电离层内插模型；
根据各用户终端位置点的无几何载波观测数据得到用户终端电离层延迟变换率，并根据该电离层延迟变化率建立时间域电离层变化模型；
根据所述空间域电离层内插模型和所述时间域电离层变化模型得到用户终端位置内插电离层延迟值；
根据所述内插电离层延迟值得到用户终端位置的虚拟观测值，并发送给用户终端实现差分定位。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据双差区域大气改正值建立空间域电离层内插模型之前，还包括：
接收基准站接收机的原始观测信息，并计算得到所述双差区域大气改正值。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据各用户终端位置点的无几何载波观测数据得到用户终端电离层延迟变换率进一步包括：
接收用户终端位置的无几何载波观测数据组合；
根据前后历元的无几何载波观测数据组合计算电离层延迟变化率。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据双差区域大气改正值建立空间域电离层内插模型，进一步包括：
根据区域内基准站的位置坐标和站间双差电离层延迟值，建立若干离散空间位置坐标下的空间曲面内插模型；
通过所述站间双差电离层延迟值估计出所述曲面内插模型系数，得到适应于本区域的电离层内插模型。


5.根据权利要求4所述空间曲面内插模型包括：线性内插模型、低阶曲面模型、曲面样条模型和反距离加权模型。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据该电离层...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯绍军，汪登辉，
申请(专利权)人：千寻位置网络有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31