【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于gnss高精度定位，具体涉及一种用于ppp-rtk的区域电离层延迟建模方法。
技术介绍
1、随着社会的发展，技术的不断更新，对高精度位置信息的需求也越来越强烈，如自动驾驶，智慧农业和无人配送等。为了解决户外全球定位的问题，全球导航卫星系统(gobalnavigation satellite system，gnss)发挥了重要的作用，其中主要的gnss定位技术可以分为两组，单点定位和依赖附近基站的相对定位。精密单点定位(precise pointpositioning，ppp)由于其在全球可用性和隐私保护方面的优势而受到越来越多的关注，然而，ppp的收敛需要花费几分钟的时间，尽管实时动态载波相位差分技术(real timekinematic，rtk)可以实现瞬时收敛，但其需要较为密集的参考站支持且双向通讯需要较大的通信带宽。
2、ppp-rtk作为新一代gnss高精度定位技术凭借高精度的定位和快速的收敛，具有广泛的应用前景。随着多频多系统gnss时代的到来，非差非组合ppp-rtk相关理论及应用也得了进一步的发展。在ppp-rtk技术中，实时大气延迟模型是实现单站用户快速(或瞬时)模糊度固定的关键，大气延迟中电离层延迟变化较为复杂，其估计、建模及传输对ppp-rtk技术发展、实施以及性能提示具有重要作用。现有的用于ppp-rtk的电离层模型大多基于距离相关的内插方法，然而，此方法数据通信量大且无法较好的保证服务端的私密性，此外，目前用于ppp-rtk的电离层模型不仅较少的考虑电离层延迟改正数的随机部分，且
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用于ppp-rtk的区域电离层延迟建模方法，本方法数据通信量小且能够较好的保证服务端的私密性，同时，考虑了电离层延迟改正数的随机部分，且精密改正接收机硬件延迟，提升测站与卫星的利用率。
2、本专利技术采取的技术方案是一种用于ppp-rtk的区域电离层延迟建模方法，包括以下步骤：
3、s1，位于区域地基参考网内的每个测站利用接收到的gnss卫星精密轨道、钟差和相位小数偏差改正数进行ppp ar解算；
4、s2，基于ppp ar解算的结果，提取每个测站每颗固定了模糊度的卫星的电离层斜延迟；
5、s3，利用提取到的卫星电离层斜延迟，基于测站分布与卫星观测情况，构建接收机硬件延迟观测方程，改正每颗卫星吸收的接收机硬件延迟；
6、s4，利用改正接收机硬件延迟后的卫星电离层斜延迟建立区域电离层延迟改正数模型；
7、s5，利用区域电离层延迟改正数模型以及基于ppp ar解算提取的改正接收机硬件延迟后的卫星电离层斜延迟，交叉验证得到区域电离层延迟改正数的随机模型；
8、s6，基于区域电离层延迟改正数模型、区域电离层延迟改正数的随机模型与其他改正数，进行ppp-rtk用户端高精度定位。
9、进一步地，所述s1中，gnss卫星精密轨道、钟差和相位小数偏差由gnss跟踪站解算得到并播发；ppp ar解算为gnss精密单点定位固定解，由gnss原始观测值得到。
10、进一步地，所述s2中，只提取模糊度固定了的卫星的电离层斜延迟为：
11、
12、其中，r表示某一个测站；s表示某一个卫星；i和j分别指两个不同的频率，且和生成精密钟差时采用的频率一致；为频率i上的电离层延迟；βij为无电离层组合系数；sys代表不同的gnss系统；sys代表不同的gnss系统；为系统sys在测站r的差分伪距硬件延迟；为卫星s的差分伪距硬件延迟。
13、进一步地，所述s3中，接收机硬件延迟观测方程通过s2中提取到的卫星电离层斜延迟的站间单差来构建，构建的接收机硬件延迟观测方程为：
14、
15、其中，p和q分别指两个距离较近的测站；βij为无电离层组合系数；和分别为两个不同接收机的dcb；
16、改正接收机硬件延迟后的卫星电离层斜延迟为：
17、
18、其中，为频率i上的电离层延迟；βij为无电离层组合系数；为卫星s的差分伪距硬件延迟；dcbcentral为统一后的接收机中心硬件延迟。
19、进一步地，所述s4中，区域电离层延迟改正数模型为基于低阶多项式拟合和拟合后残差分配的格网模型，具体构建步骤包括：
20、⑴区域地基参考网内的所有测站参与电离层延迟改正数模型的建立，选定一颗卫星，所有固定了此颗卫星模糊度的测站进行电离层延迟低阶多项式拟合，得到多项式参数；
21、其中，电离层延迟低阶多项式拟合可以表示为：
22、
23、其中，为改正测站接收机硬件延迟后的卫星电离层斜延迟；k为测站数量；a为多项式系数；λc和φc为多项式展开点的经度和纬度；和为测站的经度和纬度；
24、⑵将拟合残差以反距离内插的方式分配到格网点，可以表示为：
25、
26、
27、其中，表示拟合得到的多项式系数；vr表示不同测站的电离层延迟多项式拟合残差；disi表示格网点与测站之间的几何距离；为改正测站接收机硬件延迟后的卫星电离层斜延迟；λc和φc为多项式展开点的经度和纬度；和为测站的经度和纬度；
28、⑶最终由拟合系数与格网点残差共同构成区域电离层延迟改正数模型。
29、进一步地，所述s5中，交叉验证得到区域电离层延迟改正数的随机模型的步骤包括：
30、⑴选定区域地基参考网内的一个测站作为电离层监测站，其余测站按照s4建立区域电离层延迟改正数模型；
31、⑵基于上述建立的区域电离层延迟改正数模型计算电离层监测站的电离层延迟改正数，电离层监测站的电离层延迟改正数为：
32、
33、其中，表示拟合得到的多项式系数；λc和φc为多项式展开点的经度和纬度；λvalidation和φvalidation分别为电离层监测站的经度和纬度；vr表示不同测站的电离层延迟多项式拟合残差；为电离层监测站到格网点i的几何距离；
34、与s3得到的改正接收机硬件延迟后的卫星电离层斜延迟相比较，得到电离层监测站的电离层延迟改正数模型精度：
35、
36、其中，为s3中改正接收机硬件延迟后的电离层斜延迟；为电离层监测站的电离层延迟改正数；
37、⑶区域地基参考网内的所有测站轮流作为电离层监测站，进而得到所有测站的电离层延迟改正数模型精度，然后将此精度信息反距离内插分配至各格网点，最终得到区域电离层延迟改正数的随机模型；
38、其中，将精度信息反距离内插分配至各格网点可以表示为：
39、
40、其中，disi表示格网点与测站之间的几何距离；εr表示不同测站的电离层延迟改正数模型精度。
41、进一步地，所述s6中，其他改正数为s1所述的gnss卫星精密轨道、钟本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于PPP-RTK的区域电离层延迟建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于PPP-RTK的区域电离层延迟建模方法，其特征在于，所述S1中，GNSS卫星精密轨道、钟差和相位小数偏差由GNSS跟踪站解算得到并播发；PPP AR解算为GNSS精密单点定位固定解，由GNSS原始观测值得到。
3.根据权利要求1所述的用于PPP-RTK的区域电离层延迟建模方法，其特征在于，所述S2中，只提取模糊度固定了的卫星的电离层斜延迟为：
4.根据权利要求3所述的用于PPP-RTK的区域电离层延迟建模方法，其特征在于，所述S3中，接收机硬件延迟观测方程通过S2中提取到的卫星电离层斜延迟的站间单差来构建，构建的接收机硬件延迟观测方程为：
5.根据权利要求1所述的用于PPP-RTK的区域电离层延迟建模方法，其特征在于，所述S4中，区域电离层延迟改正数模型为基于低阶多项式拟合和拟合后残差分配的格网模型，具体构建步骤包括：
6.根据权利要求5所述的用于PPP-RTK的区域电离层延迟建模方法，其特征在于，所述S5中，交叉
7.根据权利要求1所述的用于PPP-RTK的区域电离层延迟建模方法，其特征在于，所述S6中，其他改正数为S1所述的GNSS卫星精密轨道、钟差和相位小数偏差以及对流层湿延迟改正数。
8.根据权利要求6所述的用于PPP-RTK的区域电离层延迟建模方法，其特征在于，所述S6中，进行PPP-RTK用户端高精度定位的步骤包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于ppp-rtk的区域电离层延迟建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于ppp-rtk的区域电离层延迟建模方法，其特征在于，所述s1中，gnss卫星精密轨道、钟差和相位小数偏差由gnss跟踪站解算得到并播发；ppp ar解算为gnss精密单点定位固定解，由gnss原始观测值得到。
3.根据权利要求1所述的用于ppp-rtk的区域电离层延迟建模方法，其特征在于，所述s2中，只提取模糊度固定了的卫星的电离层斜延迟为：
4.根据权利要求3所述的用于ppp-rtk的区域电离层延迟建模方法，其特征在于，所述s3中，接收机硬件延迟观测方程通过s2中提取到的卫星电离层斜延迟的站间单差来构建，构建的接收机硬件延迟观测方程为：
【专利技术属性】
技术研发人员：党金瑞，贺宇，夏飞艳，张宽，张天齐，覃磊，王少卫，李昕，李星星，韩俊杰，
申请(专利权)人：陕西航天技术应用研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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