[發明專利]GNSS網絡差分定位基準站網構造方法與動態更新方法

無效

• 申請號: 200910025969.3
• 申請日: 2009-03-16
• 公開（公告）號: CN101498785A
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發明（設計）人: 王慶;潘樹國;朱超;柯福陽;袁本銀;李菲
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 魏學成

技術領域

本發明涉及一種GNSS網絡差分定位基準站網構造方法與動態更新方法，屬于GNSS網絡差分定位領域。

背景技術

GNSS網絡差分定位技術是目前衛星定位領域的熱門技術，廣泛應用于測繪及國土資源調查等行業，該定位系統通常包含有多個基準站，構成覆蓋某一區域的基準站網絡，基準站的分布狀況將直接影響到基線模糊度解算效率和參數估計精度。當前，GNSS網絡差分定位技術的發展呈現出實時化和規模化的特點，基準站和用戶數量都在不斷的增加，這樣控制中心的計算、通信負荷也越來越大，同時還面臨著選用哪些基準站進行定位解算以及由于基準站加密或臨時不可用所帶來的網絡實時動態更新等問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對現有技術存在的缺陷提出一種GNSS網絡差分定位基準站網構造方法與動態更新方法。

本發明GNSS網絡差分定位基準站網構造方法與動態更新方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)將各基準站與高等級GNSS控制點靜態聯測得到各基準站的實時信息，將各基準站的實時信息經過基線解算和網平差解算得到各基準站的WGS-84大地坐標，將WGS-84大地坐標以基準站當地子午線作為中央子午線進行高斯投影得到WGS-84平面坐標，再將WGS-84平面坐標通過七參數轉換或四參數轉換得到地方平面坐標，則二維平面上每個地方平面坐標所在的離散點位就代表相應的基準站，以距離最短的兩個離散點位所在基線作為初始三角形的初始邊；

(2)構造初始三角形

將步驟(1)所述的初始三角形的初始邊經過Delaunay構網得到三角形的第三點，第三點與初始邊構成初始三角形，其中第三點即步驟(1)所述的離散點；

(3)將步驟(2)所述初始三角形的三條邊分別作為初始邊重復步驟(2)構成新的三角形；

(4)構造三角網

將所有新三角形未構建的兩條邊分別作為初始邊重復步驟(2)構成新的三角形；

重復步驟(4)直至步驟(1)所述的離散點都遍歷完畢得到三角網即基準站網；

(5)基準站網的動態更新

當步驟(4)所述的基準站網中增加基準站，則重復步驟(1)至(4)重新生成新的基準站網；

當步驟(4)所述的基準站網中某個基準站出現故障時，將步驟(4)生成的三角網中與出現故障的基準站對應的離散點刪除，然后重復步驟(1)至(4)重新生成新的基準站網。

GNSS網絡差分定位基準站網的節點是各基準站，具有空間位置屬性，邊則是由基準站坐標數據計算得到的基線，具有長度、方向等屬性，由此采用網絡差分定位技術形成的就是以基線為邊的網絡，并且網絡覆蓋的范圍也就是服務區域可以通過各節點的分布情況來度量。對于包含數十個基準站的中小型GNSS基準站網絡，覆蓋范圍約為數萬平方公里，考慮到基準站地理空間分布上的特點，通常高程方向上變化范圍較小，因此可以簡化為二維平面上離散數據點的網絡構造問題。如果能夠將這些離散分布在地球表面的基準站按照某種規則形成特定的網絡結構，則移動站就可以根據其概略坐標位置決定用于定位的基準站，從而計算出移動站的綜合誤差并最終實現GNSS網絡差分定位。

本發明的優點及有益效果：本發明可應用于以下領域或行業：

(1)各級國土、測繪、勘查等部門建立GNSS連續運行衛星基準站網絡用于實時定位獲取位置信息；

(2)數字地面模型建立、數字地圖綜合等地學應用領域。

其優點為：本發明把表示GNSS基準站位置的空間坐標數據通過高斯投影到二維平面，將二維平面坐標點看成離散幾何數據，按照Delaunay三角網的構網規則自動構建基準站網。三角形網絡結構的優點是不言而喻的，用戶在一個三角形區域內移動時，選用的基準站與移動站所在基線始終保持較強的相關性，而當移動站離開這一三角形時，系統通過實時的三角形區域選擇，又將移動站鎖定在新的三角形單元內，這樣就始終保持了用戶的移動軌跡與改正區域的最大程度符合，保證了較高的誤差改正精度，同時由于只選用3個基準站參與定位解算，減輕了控制中心的計算負擔。同時本發明涉及的方法還可以完成基準站網絡的實時動態更新，即在需要添加新的基準站或者臨時停用某個基準站時，可以借助本方法實現實時的更新，始終保持各基準站組成唯一的優化網形，確保移動站定位時的精度需求。

附圖說明

圖1是本發明涉及的GNSS網絡差分定位基準站系統示意圖；

圖2是本發明GNSS基準站網絡構造方法的流程圖；

圖3是采用本發明方法構造的某基準站網實例圖；