[發明專利]廣域地基增強位置服務的格網化虛擬參考站方法

有效

• 申請號: 201910702040.3
• 申請日: 2019-07-31
• 公開（公告）號: CN110261879B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 黃丁發;馮威;程宇
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01S19/42
• 分類號: G01S19/42;G01S19/43
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 陳選中

本發明提供了廣域地基增強位置服務的格網化虛擬參考站方法：獲取若干不同緯度地區的雙差消除電離層延遲誤差的最大站間距的經驗值；計算得到任意緯度上格網間距；計算任意點處格網在緯度和經度上的增量，并以某一點為基準，計算每個格網點的經緯度坐標；對每個格網點進行編號，在每個格網點處建立一個虛擬參考站，從而生成廣域地基增強位置服務的格網化虛擬參考站。本發明充分考慮了不同緯度電離層活躍成度不同對格網間距大小的影響，從而以最大的格網間距滿足了流動站精度要求，減輕了數據處理與控制中心的計算負擔。本發明適用于CORS網絡覆蓋區域優化格網化的虛擬參考站的位置分布，尤其是在經線上跨度較大的CORS網。

技術領域

本發明屬于衛星導航定位技術領域，尤其涉及廣域地基增強位置服務的格網化虛擬參考站方法。

背景技術

全球衛星導航系統(GNSS)包括美國的GPS、中國的BDS、俄羅斯的GLONASS、歐洲的Galileo，以及相關的增強系統，如美國的WAAS(廣域增強系統)、歐洲的EGNOS(歐洲靜地導航重疊系統)和日本的MSAS(多功能運輸衛星增強系統)等，還涵蓋在建和以后要建設的其他衛星導航系統。早期的定位是基于偽距觀測值的偽距單點定位，但因為各種誤差的影響，其精度只能在10m量級。為提高定位精度，隨之出現了差分技術，目前最廣泛的是實時動態載波相位差分技術(RTK)，精度能夠達到厘米級(實時)，但作用距離有限，且由于只有一個參考站提供差分信息，一旦該參考站出現故障或產生粗差，流動站往往不能正常定位，降低了定位的可靠性，鑒于此，NRTK應運而生。虛擬參考站(VRS)是目前使用最成熟和最廣泛的NRTK技術，數據控制中心根據主參考站的觀測值和各項誤差改正數生成虛擬參考站處的虛擬觀測值，用戶和虛擬參考站組成短基線進行差分解算。

傳統的做法是：用戶向數據處理與控制中心發自己的概略位置信息，中心就在其附近建立一個VRS，并將VRS處的虛擬觀測值播發給用戶，也就說一個用戶就要生成一個虛擬參考站，且為雙向通信，該方法在用戶數量較少時并無不妥，但隨著用戶數量的增加，將不堪負重，無法滿足多用戶同時工作的需求；格網VRS的出現有效解決了這一問題，可以生成數量有限的虛擬參考站，這就使得多個用戶可以同時共用一個虛擬參考站，而且沒有流動站用戶時，大部分虛擬參考站處于靜默狀態，實際工作的虛擬參考站數量大大降低，從而降低了數據處理與控制中心的計算負擔，而且還大大增加了用戶數量的上限值。

一般格網劃分間距采用局部區域的經驗值作為整網劃分的標準，也就說只采用一個格網間距，以偏概全，這樣就有可能導致有些測區的格網間距較大，達不到精度要求，而有些測區的格網劃分又過于密集；而且并未隨緯度不同，電離層活躍成度對格網大小的影響。針對這個問題，提出了一種成格網化VRS的新方法。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供的廣域地基增強位置服務的格網化虛擬參考站方法充分考慮了CORS網中不同緯度電離層活躍的成度對格網間距大小的影響，從而以最大的格網間距滿足了流動站精度要求，減輕了數據處理與控制中心的計算負擔。

為了達到以上目的，本發明采用的技術方案為：

本方案提供廣域地基增強位置服務的格網化虛擬參考站方法，包括如下步驟：

S1、獲取廣域地基增強位置服務中若干不同緯度地區的雙差消除電離層延遲誤差的最大站間距的經驗值；

S2、根據所述經驗值利用一次線性插值或二次曲線擬合模型計算得到任意緯度上的格網間距；

S3、根據所述格網間距分別計算任意點處格網在緯度和經度上的增量，并以某一點為基準，計算每個格網點的經緯度坐標；

S4、根據所述每個格網點的經緯度坐標建立每個格網點的虛擬參考站，從而生成廣域地基增強位置服務的格網化虛擬參考站。

進一步地，所述步驟S2中利用一次線性插值數學模型計算得到任意緯度上的格網間距，包括如下步驟：