[發明專利]一種GNSS觀測站網原始觀測方程解算方法

在審

• 申請號: 202111249897.8
• 申請日: 2021-10-26
• 公開（公告）號: CN114019551A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 陳永昌;盛傳貞;張京奎;蔚保國;易卿武
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: G01S19/44
• 分類號: G01S19/44
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

本發明公開了一種GNSS觀測站網原始觀測方程解算方法，屬于衛星導航技術領域。該方法以全球或區域GNSS跟蹤站網多頻點偽距與相位觀測數據為基礎，通過增加約束條件構建滿秩非差非組合全參數估計模型，實現了接收機鐘差、衛星鐘差、對流層延遲、電離層延遲及基礎頻率衛星相位偏差等定位增強參數的統一估計；通過對待估參數賦予權重，能夠實現靈活選定和調整參數估值的基準，有效解決了原始的非差非組合觀測方程在解算時,相位偏差估值基準選取單一的問題。該方法所估參數能夠用作PPP?RTK高精度定位增強服務，也能用于PPP、RTK等傳統定位模式的服務需求。

技術領域

本發明涉及一種GNSS觀測站網原始觀測方程解算方法，屬于衛星導航技術領域，可用于解算GNSS觀測站網原始(非差非組合)觀測方程。

背景技術

全球導航衛星系統(GNSS)的建立旨在提供室外定位、導航和授時服務。現今，實時高精度的衛星導航定位技術包括：實時差分動態定位(RTK)、實時精密單點定位(Real-TimePPP和Real-Time PPP-AR)、基于參考站網的實時動態定位(網絡RTK)，以及PPP-RTK技術等。實時高精度定位技術的實現不僅依賴于相應的算法，還需要多種增強信息產品的支撐，如衛星鐘差、衛星相位偏差以及大氣延遲信息等。增強信息主要來源于GNSS觀測站網的解算。

然而，在利用原始觀測方程解算這些增強信息時，現有方法針對相位偏差估值基準選擇的問題，主要依靠選取單個接收機或單個衛星對應的相位偏差作為所有估值的基準，未實現將所有相位偏差參數作為相位偏差估值的基準。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種GNSS觀測站網原始觀測方程解算方法，可解算GNSS原始觀測方程，以提供PPP-AR、PPP-RTK等精密導航定位服務所需的衛星鐘差、衛星相位偏差以及電離層、對流層等增強信息。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種GNSS觀測站網原始觀測方程解算方法，包括以下步驟：

(1)利用單個GNSS雙頻或多頻原始觀測數據，構建非差非組合觀測方程：

其中，上標s表示衛星編號，下標r表示接收機編號，下標f表示頻段號，e表示歷元號，P為偽距觀測值，單位為米，L為載波相位觀測值，單位為米，為接收機r至衛星s的幾何距離，是已知值，單位為米，為接收機r至衛星s的對流層投影函數模型值，T_r為天頂方向對流層延遲，單位為米，dt_r為接收機r的鐘差，單位為米，dt^s為衛星s的鐘差，單位為米，b_r,f為接收機r對應頻率f的偽距硬件延遲，單位為米，為衛星s對應頻率f的偽距硬件延遲，單位為米，φ_r,f為接收機r對應頻率f的相位硬件延遲，單位為米，為衛星s對應頻率f的相位硬件延遲，單位為米，為接收機r衛星s第1頻率的電離層延遲，單位為米，為其他頻率與第1頻率電離層延遲間的比值，λ_f為對應頻率f的波長，單位為米，為接收機r與衛星s之間頻率f對應的整周模糊度，單位為米；

(2)增加約束條件類型1：其中Δdt_i為第i個測站的接收機鐘差改正值，Δdtⁱ為第i個衛星鐘差的改正值，Pdt_i為第i個測站的接收機鐘差改正值的權重，Pdtⁱ為第i個衛星鐘差改正值的權重，nr為測站個數，ns為衛星個數；

(3)增加約束條件類型2：選取第l和第2頻率，對應每個測站和衛星分別增加約束條件b_r，f＝0和其中f取選定的兩個頻率；

(4)增加約束條件類型3：對約束條件2中選定頻率外的其他頻率，分別增加約束條件其中f取約束條件2中選定頻率外的其他頻率，Pb_i，f為第i個測站的接收機偽距硬件延遲的權重，為第i個衛星偽距硬件延遲的權重，nr為測站個數，ns為衛星個數；