本发明专利技术公开了一种IGS GNSS实时服务中断的实时精密单点定位方法及系统，涉及卫星导航定位技术领域，包括：确定用户端的IGS RTS服务钟差变化特性，构建实时GNSS卫星钟差外推函数模型；确定外推精度最高时所采用的卫星钟差拟合序列长度为用户需要保存的最短钟差长度；计算实时服务中断时拟合GNSS卫星钟差外推函数系数并外推实时卫星钟差；进行IGS GNSS实时服务通讯中断情况下精密单点定位的计算。本发明专利技术提供的IGS GNSS实时服务中断的实时精密单点定位方法构建准确表达IGS RTS服务钟差变化特性的函数模型，以减小GNSS卫星钟差实时服务通讯中断对GNSS用户连续、高精度定位的影响，通讯中断时维持实时PPP用户高精度、连续的精密定位，并节约用户终端内存空间。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星导航定位，具体为igs gnss实时服务中断的实时精密单点定位方法及系统。
技术介绍
1、实时精密单点定位、实时大气水汽反演等实时应用促进了实时卫星钟差、轨道等产品估计及服务的发展。igs实时工作组于2011年成立，各实时分析中心采用全球或区域gnss观测网的双频相位和伪距观测值估计卫星钟差，为了进一步提升计算效率，历元间差分法被采用，其消除了大量的相位模糊度参数，从而实现高频卫星钟差产品的估计。各分析中心提供相对于广播星历的gnss卫星轨道和钟差改正数实时服务，改正数通过网络播发，更新频次一般为5秒。igs提供的高频实时卫星钟差产品增加了实时精密单点定位(ppp)用户端和服务端之间对网络通讯的依赖，当遇到地震、暴雨等自然灾害造成网络连接中断时，用户无法获取实时卫星轨道、钟差改正数，从而无法维持实时精密单点定位等应用的精度需求。用户一般通过存储通讯中断前的卫星钟差改正数结合广播星历恢复卫星钟差，采用预报算法外推实时钟差，但未对用户端需要采集的最短igs rts数据长度进行分析，且现有预报算法未基于igs rts卫星钟差改正数的变化特性构建其函数模型。igs超快速轨道产品可达到厘米级定位的需求，因此igs gnss实时服务通讯中断后用户定位主要受卫星钟差改正数的影响，为节省用户终端的内存空间，构建准确表达实时卫星钟差改正数变化特性的函数模型，专利技术了一种相对于超快速轨道产品的igs gnss卫星钟差实时服务通讯中断情况下的处理方法，这对于通讯中断时维持实时ppp用户高精度、连续的精密定位具有重要的意义。
技术实现思路
1、鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术解决的技术问题是：现有的igs定位方法存在内存空间占用高和依赖网络通讯，以及如何维持实时精密单点定位等应用的精度需求的优化问题。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：igs gnss实时服务中断的实时精密单点定位方法，包括：确定用户端的igs rts服务钟差变化特性，构建实时gnss卫星钟差外推函数模型；确定外推精度最高时所采用的卫星钟差拟合序列长度为用户需要保存的最短钟差长度；计算实时服务中断时拟合gnss卫星钟差外推函数系数并外推实时卫星钟差；进行igs gnss实时服务通讯中断情况下精密单点定位的计算。
4、作为本专利技术所述的igs gnss实时服务中断的实时精密单点定位方法的一种优选方案，其中：所述igs rts服务钟差变化特性包括采集用户端的igs rts实时gnss卫星钟差改正数分析igs rts服务钟差变化的特性。
5、作为本专利技术所述的igs gnss实时服务中断的实时精密单点定位方法的一种优选方案，其中：所述构建实时gnss卫星钟差外推函数模型包括根据gnss卫星高性能原子钟的周期性特征确定igs gnss卫星钟差实时服务通讯中断情况下的卫星钟差外推函数，表示为：
6、
7、其中，t为观测时刻，dts(t)为t时刻的igsrts的实时卫星钟差改正，a0和ak(k＝1,2)为表达igsrts服务钟差变化趋势项特性的多项式函数模型系数，k表示多项式的阶次，ti、ai和φi分别为周期、振幅和初始相位，i为谐函数阶次。
8、作为本专利技术所述的igs gnss实时服务中断的实时精密单点定位方法的一种优选方案，其中：所述用户需要保存的最短钟差长度包括基于卫星钟差函数模型，采用通讯中断前用户端保存的不同长度的实时钟差序列拟合计算卫星钟差函数系数，并外推实时卫星钟差，确定外推精度最高所采用的钟差序列长度为用户需要保存的实时钟差序列的最短长度。
9、作为本专利技术所述的igs gnss实时服务中断的实时精密单点定位方法的一种优选方案，其中：所述外推实时卫星钟差包括根据通讯中断时的卫星钟差结合igs超快速卫星轨道产品，用户接收机gnss观测值无电离层延迟相位组合b1/b2、伪距组合c1/c2，进行无电离层延迟组合线性化。
10、作为本专利技术所述的igs gnss实时服务中断的实时精密单点定位方法的一种优选方案，其中：所述无电离层延迟组合线性化表示为：
11、
12、其中和分别表示无电离层伪距和载波相位观测值，为卫星和接收机间的无几何距离，c为真空下的光速，dtr和dts分别表示接收机钟差和卫星钟差，br和bs分别表示接收机和卫星端的伪距硬件延迟，br和bs分别表示接收机和卫星端的相位硬件延迟，表示整周模糊度，λif表示无电离层组合波长，zhd和zwd分别为对流层干、湿延迟，mfh和mfw为干、湿延迟对应的映射函数，和表示伪距和相位观测噪声。
13、作为本专利技术所述的igs gnss实时服务中断的实时精密单点定位方法的一种优选方案，其中：所述进行igs gnss实时服务通讯中断情况下精密单点定位的计算包括gnss无电离层延迟相位和伪距观测线性化方程，通过最小二乘法或卡尔曼滤波进行gnss接收机三维位置误差、对流层延迟、模糊度以及接收机钟差参数的预测。
14、本专利技术的另外一个目的是提供一种igs gnss实时服务中断的实时精密单点定位系统，其能通过构建准确表达igsrts服务钟差变化特性的函数模型，解决了目前失去网络连接时定位精度不足的问题。
15、作为本专利技术所述的igs gnss实时服务中断的实时精密单点定位系统的一种优选方案，其中：包括钟差外推函数构建模块，用户最短钟差长度确定模块，实时卫星钟差外推模块、精密单点定位模块；所述钟差外推函数构建模块根据gsrts服务钟差变化特性构建实时gnss卫星钟差外推函数模型；所述用户最短钟差长度确定模块用于外推精度最高所采用的钟差序列长度为用户需要保存的实时钟差序列的最短长度；所述实时卫星钟差外推模块根据卫星钟差函数、采集的igs gnss实时钟差以及实时服务中断时拟合gnss卫星钟差外推函数系数确定外推实时卫星钟差；所述精密单点定位模块根据gnss无电离层延迟相位、伪距观测线性化方程，进行gnss接收机三维位置误差、对流层延迟、模糊度、接收机钟差参数的估计。
16、一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序是实现igs gnss实时服务中断的实时精密单点定位方法的步骤。
17、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现igs gnss实时服务中断的实时精密单点定位方法的步骤。
18、本专利技术的有益效果：本专利技术提供的igs gnss实时服务中断的实时精密单点定位方法构建准确表达igsrts服务钟差变化特性的函数模型，以减小gnss卫星钟差实时服务通讯中断对gnss用户连续、高精度定位的影响，通讯中断时维持实时ppp用户高精度、连续的精密定位，并节约用户终端内存空间。本专利技术在连续性、定位精度和节省内存方面都取得更加良好的效果。
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【技术保护点】
1.IGS GNSS实时服务中断的实时精密单点定位方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的IGS GNSS实时服务中断的实时精密单点定位方法，其特征在于：所述IGS RTS服务钟差变化特性包括采集用户端的IGS RTS实时GNSS卫星钟差改正数分析IGS RTS服务钟差变化的特性。
3.如权利要求1或2所述的IGS GNSS实时服务中断的实时精密单点定位方法，其特征在于：所述构建实时GNSS卫星钟差外推函数模型包括根据GNSS卫星高性能原子钟的周期性特征确定IGS GNSS卫星钟差实时服务通讯中断情况下的卫星钟差外推函数，表示为：
4.如权利要求3所述的IGS GNSS实时服务中断的实时精密单点定位方法，其特征在于：所述用户需要保存的最短钟差长度包括基于卫星钟差函数模型，采用通讯中断前用户端保存的不同长度的实时钟差序列拟合计算卫星钟差函数系数，并外推实时卫星钟差，确定外推精度最高所采用的钟差序列长度为用户需要保存的实时钟差序列的最短长度。
5.如权利要求4所述的IGS GNSS实时服务中断的实时精密单点定位方法，其特征在于：所述外推实时卫星钟差包括根据通讯中断时的卫星钟差结合IGS超快速卫星轨道产品，用户接收机GNSS观测值无电离层延迟相位组合B1/B2、伪距组合C1/C2，进行无电离层延迟组合线性化。
6.如权利要求5所述的IGS GNSS实时服务中断的实时精密单点定位方法，其特征在于：所述无电离层延迟组合线性化表示为：
7.如权利要求6所述的IGS GNSS实时服务中断的实时精密单点定位方法，其特征在于：所述进行IGS GNSS实时服务通讯中断情况下精密单点定位的计算包括GNSS无电离层延迟相位和伪距观测线性化方程，通过最小二乘法或卡尔曼滤波进行GNSS接收机三维位置误差、对流层延迟、模糊度以及接收机钟差参数的预测。
8.一种采用如权利要求1～7任一所述的IGS GNSS实时服务中断的实时精密单点定位方法的系统，其特征在于：包括钟差外推函数构建模块，用户最短钟差长度确定模块，实时卫星钟差外推模块、精密单点定位模块；
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的IGS GNSS实时服务中断的实时精密单点定位方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的IGS GNSS实时服务中断的实时精密单点定位方法的步骤。
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【技术特征摘要】
1.igs gnss实时服务中断的实时精密单点定位方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的igs gnss实时服务中断的实时精密单点定位方法，其特征在于：所述igs rts服务钟差变化特性包括采集用户端的igs rts实时gnss卫星钟差改正数分析igs rts服务钟差变化的特性。
3.如权利要求1或2所述的igs gnss实时服务中断的实时精密单点定位方法，其特征在于：所述构建实时gnss卫星钟差外推函数模型包括根据gnss卫星高性能原子钟的周期性特征确定igs gnss卫星钟差实时服务通讯中断情况下的卫星钟差外推函数，表示为：
4.如权利要求3所述的igs gnss实时服务中断的实时精密单点定位方法，其特征在于：所述用户需要保存的最短钟差长度包括基于卫星钟差函数模型，采用通讯中断前用户端保存的不同长度的实时钟差序列拟合计算卫星钟差函数系数，并外推实时卫星钟差，确定外推精度最高所采用的钟差序列长度为用户需要保存的实时钟差序列的最短长度。
5.如权利要求4所述的igs gnss实时服务中断的实时精密单点定位方法，其特征在于：所述外推实时卫星钟差包括根据通讯中断时的卫星钟差结合igs超快速卫星轨道产品，用户接收机gnss观测值无电离层延迟相位组合b1/b2...
【专利技术属性】
技术研发人员：李浩军，李晓明，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：
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