[發明專利]北斗三頻信號的網絡RTK基準站間模糊度快速確定方法

有效

• 申請號: 201710348974.2
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN107193029B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 唐衛明;沈明星;鄧辰龍
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01S19/44
• 分類號: G01S19/44;G01S19/40
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 胡艷

本發明公開了一種北斗三頻信號的網絡RTK基準站間模糊度快速確定方法，首先，快速確定北斗超寬巷模糊度；然后，利用兩個載波相位無電離層組合觀測值及超寬巷模糊度確定寬巷模糊度；接著，利用卡爾曼濾波計算相位無電離層組合觀測值及基準站間天頂對流層延遲改正；最后，固定原始模糊度。本發明包括步驟：（1）固定超寬巷模糊度及寬巷模糊度；（2）根據卡爾曼濾波估計兩個基準站天頂對流層延遲和兩組相位無電離層觀測值模糊度浮點解；（3）根據無電離層組合模糊度及寬巷模糊度固定原始模糊度。本發明充分利用北斗三頻信號的優勢，并結合卡爾曼濾波，從而實現北斗網絡RTK三頻基準站間模糊度的快速和精確固定。

技術領域

本發明涉及衛星導航定位數據處理技術領域，尤其涉及一種北斗三頻信號的網絡RTK基準站間模糊度快速確定方法。

背景技術

網絡RTK是21世紀利用衛星導航系統，在差分GPS的理論基礎上建立起來的高精度實時動態定位技術，廣泛應用于現代大地測量和高精度定位。網絡RTK系統通過多個基準站的觀測數據，實時估計其大氣延遲、軌道誤差等多項改正數，并播發給流動站，流動站根據其近似坐標計算相應誤差改正數，為用戶提供實時厘米級的動態定位服務。目前，基于GPS的網絡RTK技術發展很完備，廣泛應用于國民建設，但針對新一代北斗系統的網絡RTK卻并不多見，發展北斗網絡RTK技術，可以降低對GPS的依賴，同時促進北斗系統的全球化應用。

網絡RTK技術主要包括三個關鍵步驟：(1)基準站間模糊度確定；(2)流動站誤差計算；(3)流動站模糊度確定。基準站間模糊度的準確、快速確定是網絡RTK實現區域性高精度定位的關鍵。針對雙頻網絡RTK的基準站模糊度確定，高星偉^[1]根據基準站坐標、模糊度為整數和雙頻模糊度間的線性關系三個條件提出了一種基準站間單歷元模糊度搜索算法。唐衛明^[2]提出了“三步法”來確定基準站間模糊度：(1)通過MW組合求解寬巷模糊度，利用幾何距離反算檢驗寬巷模糊度；(2)利用固定的寬巷模糊度輔助取整固定窄巷模糊度，保證寬巷、窄巷模糊度的奇偶一致性；(3)利用已固定的寬、窄巷模糊度計算原始模糊度，并利用原始雙頻模糊度間的線性關系判斷模糊度確定的正確性。周文韜等^[3]利用卡爾曼濾波方法動態確定L1模糊度。張明等^[4]利用參數變化的序貫平差固定長距離的基準站間模糊度。祝會忠等^[5]利用雙頻模糊度線性關系選取模糊度備選值，建立雙差電離層延遲誤差模型確定原始模糊度。

針對三頻信號，Feng等^[6]提出了一種基于GPS三頻信號的幾何無關模型網絡RTK模糊度解算算法。Zhao等^[7]改進傳統的三頻模糊度解算算法，通過對噪聲放大因子的限制，使其在中長基線的模糊度解算成功率上有著較好的提升。劉鳴等^[8]通過確定的超寬巷模糊度將無電離層組合IFS0模糊度分解為寬巷模糊度進行解算北斗網絡RTK基準站間模糊度，表明三頻信號的北斗系統在模糊度解算上有著明顯的優勢，能夠快速的固定基準站間模糊度。

根據以上討論可以看出，眾多學者對北斗網絡RTK基準站間模糊度解算進行了很多的研究，三頻信號的模糊度解算能極大地提高解算速度，但是在精度上比之雙頻沒有明顯的改善，同時在中長基線的網絡RTK解算中，對流層延遲成為制約基準站間模糊度解算成功率的主要因素。所以在中長基線網絡RTK對流層延遲的處理上，有著進一步改善的空間。

文中涉及如下參考文獻：

[1]高星偉,劉經南,葛茂榮.網絡RTK基準站間基線單歷元模糊度搜索方法[J].測繪學報,2002,31(4):305-309.

[2]唐衛明,劉經南,施闖,等.三步法確定網絡RTK基準站雙差模糊度[J].武漢大學學報(信息科學版),2007,32(4):305-308.

[3]周樂韜,黃丁發,袁林果,等.網絡RTK參考站間模糊度動態解算的卡爾曼濾波算法研究[J].測繪學報,2007,36(1):37-42.