[发明专利]连续运行参考站系统站间整周模糊度网络固定方法

说明书

技术领域

本发明涉及GNSS网络差分定位系统中参考站间基线整周模糊度网络解算方法，尤其 涉及连续运行参考站(CORS)系统站间整周模糊度网络固定方法，属于GNSS网络差分定 位领域。

背景技术

GNSS网络差分定位技术是目前卫星定位领域的热门技术，广泛应用于测绘及国土资 源调查等行业，以虚拟参考站技术(VRS)为代表的网络差分技术兴起，使得建立参考站 网络式GPS服务体系成为当前GPS技术应用发展的最新趋势。VRS技术作为多参考站环 境下的GPS实时动态定位技术，是集Internet技术、无线通讯技术、计算机网络技术以及 GPS技术为一体的网络RTK定位技术，也是当前应用最广、最成功的代表性高新技术成 果，VRS技术体系代表了常规RTK之后新一代定位技术的发展方向。

参考站间基线整周模糊度的在线固定是实现VRS技术的前提。随着参考站间基线距 离的增长，系统误差相关性减弱甚至消失，双差观测值中的系统误差残差迅速增大，导致 难以正确确定整周模糊度，使得定位精度下降，因而参考站间中长基线整周模糊度的在线 固定是制约VRS/RTK实时性、可靠性的重要技术问题。国内外许多学者对中长基线模糊 度解算方法开展了许多研究工作，主要有以下一些方法：1、高星伟提出了参考站间的单 历元整周模糊度搜索法(高星伟，2002)，该方法的主要思想是不解方程组，直接利用测 站坐标已知、模糊度为整数和双频整周模糊度之间的线性关系这三个条件进行搜索，但其 原理并不完善、可靠，故该方法没得到广泛应用；2、周乐韬的快速整周模糊度解算是另 一种有效的长基线模糊度固定方法(周乐韬，2006)，其解算思路是使用并行滤波和扩波 技术(Sun，1999；Chen，2000)：先对宽巷模糊度和电离层无关模糊度并行进行卡尔曼滤 波，由于宽巷的长波特性，滤波过程中必然先得到求解，再将其作为已知值代入电离层无 关组合，使电离层无关组合波长由0.006m扩大到0.107m，最后通过对天顶对流层延迟湿 分量的估计和对L1模糊度的整数估计来固定模糊度并计算参数固定解，但这种方法对于 卡尔曼滤波中模型参数要求极高。

发明内容

本发明针对现有技术之不足，提出了一种快速且易于工程实现的参考站间基线整周 模糊度网络解算方法即连续运行参考站系统站间整周模糊度网络固定方法，该方法的技术 方案是：

连续运行参考站系统站间整周模糊度网络固定方法，其特征在于：首先利用载波与伪 距的线性组合求解宽巷模糊度浮点解，根据宽巷模糊度的长波特性，通过多历元求解平均 值确定宽巷模糊度整数解，即宽巷整周模糊度；然后通过Neill模型估计对流层延迟干湿 分量，采用电离层无关组合分离出L1载波双差模糊度，继而确定L2载波双差模糊度；最 后进行整周模糊度解算的正确性检验。

具体可按以下步骤：

(1)各个参考站连续采集观测数据，并实时传输到中心服务器，对应添加到各条基线 两端的基站中，即输入了L1，L2载波相位观测值，P1，P2伪距观测量等信息。

(2)宽巷整周模糊度的快速固定。利用双频相位观测值可以有效地消除电离层的影响， 而通过差分技术可以消除接收机钟差、卫星钟差的影响，同时在很大程度上削弱轨道偏差 和大气延迟偏差的影响(较短基线甚至可忽略)。宽巷整周模糊度的固定主要采用两种方 法：一种是宽巷组合定义求解法，即根据宽巷组合观测值的定义直接求解，解算结果主要 受大气误差的影响，适用于基线长30～50km；另一种是双频P码和相位观测值线性组合 法，解算结果主要受伪距精度的影响，适用于基线长度为50～100km。本发明能够根据工 程应用中基线长度选择解算方法，以快速固定宽巷整周模糊度。

1)宽巷组合定义求解法

根据双频宽巷组合观测值的定义，可以把宽巷模糊度表示成：

式中，为双差算子；N_w为宽巷模糊度；和分别为L₁、L₂波段载波相 位观测值；f₁、f₂为L₁、L₂波段的频率；λ_w＝c/(f₁-f₂)为宽巷观测值的波长；ρ，O， T，I，M，ε分别为卫地距、轨道误差、对流层延迟、电离层延迟、多路径效应及观测 噪声。