[發(fā)明專利]基于實(shí)時PPP模糊度固定技術(shù)的區(qū)域格網(wǎng)電離層建模方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010840761.3
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN112034500A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬麗華;張鵬;郭慧軍;李海軍;吳亮亮;葉芳飛;劉維超;趙斐斐
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華測導(dǎo)航技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: G01S19/42
• 分類號: G01S19/42;G01S19/39;G01S19/35
• 代理公司: 上海宣宜專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31288
• 代理人: 邢黎華

本發(fā)明公開了基于實(shí)時PPP模糊度固定技術(shù)的區(qū)域格網(wǎng)電離層建模方法，包括以下步驟：步驟S1：對選定區(qū)域進(jìn)行格網(wǎng)劃分；步驟S2：依次選定各個格網(wǎng)點(diǎn)建模所需用的跟蹤站；步驟S3：采用多項(xiàng)式模型依次計(jì)算各個格網(wǎng)點(diǎn)模型參數(shù)，本發(fā)明采用PPP(Precise Point Positioning,精密單點(diǎn)定位)技術(shù)，擺脫了基站距離的限制，并可以實(shí)現(xiàn)任意點(diǎn)處單站模糊度固定，提取高精度的固定解非差電離層。此外，對大區(qū)域適當(dāng)劃分為多個格網(wǎng)，同時通過設(shè)計(jì)兩個不同的圓形區(qū)域來選取各個格網(wǎng)點(diǎn)涉及到的跟蹤站，可以靈活的調(diào)整建模數(shù)據(jù)的冗余程度，同時又能保證各個格網(wǎng)點(diǎn)電離層建模的精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電離層建模領(lǐng)域，具體為基于實(shí)時PPP模糊度固定技術(shù)的區(qū)域格網(wǎng)電離層建模方法。

背景技術(shù)

目前國際上電離層建模通常采用球諧模型，該方法的特點(diǎn)是適合全球任意區(qū)域使用，但是模型的精度不高，通常難以滿足實(shí)時快速定位的要求，對定位的性能提升不顯著。另一種常用的電離層建模方法是采用線性或多項(xiàng)式模型對局部區(qū)域進(jìn)行建模，其特點(diǎn)是對區(qū)域內(nèi)組網(wǎng)的基線進(jìn)行解算，確定模糊度后提取相應(yīng)的雙差電離層。該方法通過適當(dāng)調(diào)整區(qū)域內(nèi)網(wǎng)的大小，可達(dá)到較高的建模精度，目前已被CORS(Continuously OperatingReference Station,連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng))或網(wǎng)絡(luò)RTK服務(wù)系統(tǒng)廣泛采用。但是該方法本質(zhì)是基于雙差解算提取雙差電離層，然而雙差電離層的精度依賴于模糊度的固定，這就大大的限制了其應(yīng)用場景。因?yàn)楫?dāng)基線距離超過50-70km時模糊度會變得難以固定，一旦無法固定足夠數(shù)量衛(wèi)星的模糊度，該電離層建模方法便難以取得較好的效果，這也是為什么目前所有的CORS系統(tǒng)的平均站間距都被限制在70-80km左右。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供基于實(shí)時PPP模糊度固定技術(shù)的區(qū)域格網(wǎng)電離層建模方法，該方法采用PPP(Precise Point Positioning,精密單點(diǎn)定位)技術(shù)，擺脫了基站距離的限制，并可以實(shí)現(xiàn)任意點(diǎn)處單站模糊度固定，提取高精度的固定解非差電離層。此外，對大區(qū)域適當(dāng)劃分為多個格網(wǎng)，同時通過設(shè)計(jì)兩個不同的圓形區(qū)域來選取各個格網(wǎng)點(diǎn)涉及到的跟蹤站，可以靈活的調(diào)整建模數(shù)據(jù)的冗余程度，同時又能保證各個格網(wǎng)點(diǎn)電離層建模的精度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：基于實(shí)時PPP模糊度固定技術(shù)的區(qū)域格網(wǎng)電離層建模方法，包括以下步驟：

步驟S1：對選定區(qū)域進(jìn)行格網(wǎng)劃分；

步驟S2：依次選定各個格網(wǎng)點(diǎn)建模所需用的跟蹤站；

步驟S3：采用多項(xiàng)式模型依次計(jì)算各個格網(wǎng)點(diǎn)模型參數(shù)。

優(yōu)選的，所述步驟S2包括：首先以格網(wǎng)點(diǎn)為中心，半徑R1為圓，所覆蓋區(qū)域的所有站，如果該圓形區(qū)域內(nèi)的跟蹤站數(shù)量超過Nmax,則直接使用這些直接建模。

優(yōu)選的，所述步驟S2包括：以格網(wǎng)點(diǎn)為中心，半徑R2為圓所覆蓋區(qū)域的所有站，如果該圓形區(qū)域內(nèi)的跟蹤站數(shù)量超過Nmin，則利用R2圓形區(qū)域的所有站建模；否則該格網(wǎng)不滿足建模的最低標(biāo)準(zhǔn)，放棄建模。

優(yōu)選的，所述步驟S3包括以下步驟：

考慮電離層薄層假設(shè)，需要將所有跟蹤站的斜向電離層STEC歸化到衛(wèi)星穿刺點(diǎn)進(jìn)行建模計(jì)算，跟蹤站各個衛(wèi)星穿刺點(diǎn)經(jīng)緯度位置(φ_i,λ_i)計(jì)算如下：

ap＝π/2-E-z

φ_i＝arcsin(sinφ₀cos(ap)+cosφ₀sin(ap)cosA)