[发明专利]一种适用于大规模用户的区域增强精密定位服务方法

说明书

技术领域

本发明属于全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，GNSS）领域，是一种利用区域增强系统为大规模用户提供快速实时精密定位服务的方法，具体涉及一种适用于大规模用户的区域增强精密定位服务方法。

背景技术

随着GNSS的迅猛发展，快速实时精密定位技术目前在滑坡监测、地震监测、精细农业、车辆船舶飞机精密导航定位等领域已经得到了越来越广泛的应用，其用户数量正在呈几何级数增长，随之也出现了由于数据通讯能力受限而无法满足用户数量增长需求的问题。如何在现有区域增强系统以及实时数据通讯服务能力的基础上，同时为更多的不同类型用户提供快速实时精密定位服务是尚需突破的关键性难题。

在基于连续运行基准站系统的GNSS精密定位应用中，实时精密单点定位（Real Time Precise Point Positioning，RTPPP）是目前发展最为迅速的技术之一。RTPPP方法基于单台GNSS接收机的非差观测值，无需高密度的基准网支持即可实现广域甚至全球范围内的高精度定位。然而，基于实数解的RTPPP要达到mm～cm级的定位精度通常需要数小时以上观测时间，其定位精度与可靠性也比双差模糊度固定解低，这一定程度限制了RTPPP方法在工程领域更广泛的应用。因此，国际上对RTPPP的研究重点也已从非差模糊度实数解转向整数固定解，即PPP-RTK（精密单点定位模糊度固定）技术。按照现有PPP-RTK方法，用户至少需要10分钟进行初始化才能固定大约90%的模糊度。为了在非差数据处理模式下实现广域与区域相统一的RTPPP服务，并充分借鉴现有双差模式网络RTK方法可快速固定载波相位模糊度的特性，非差网络RTK方法应运而生。非差网络RTK方法可以显著加快RTPPP模糊度收敛速度，但用户需要实时获取周边基准站的区域增强信息，并且该信息的有效期一般少于6秒，这无疑使用户与基准站间存在较大的实时数据通讯负担，限制了整个区域增强系统可同时服务的用户数量。因此，对于区域增强系统而言，如何同时为大规模用户提供快速实时精密定位服务仍然是尚需突破的关键性难题。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本专利提出一种适用于大规模用户的区域增强精密定位服务方法。

本发明所采用的技术方案是：一种适用于大规模用户的区域增强精密定位服务方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：选取不止一个基准站，利用所述的基准站的实时观测数据、实时精密卫星轨道信息、卫星钟差信息和所述的基准站的已知坐标，固定所述的基准站的坐标为已知真值进行RTPPP；

步骤2：将所述的不同基准站处RTPPP的载波宽巷&伪距窄巷组合观测值MW模糊度浮点解和双频无电离层组合观测值IF模糊度浮点解统一到同一基准，实时估计卫星相位未校准硬件延迟UPD信息；

步骤3：固定所述的基准站坐标为已知真值，利用所述的卫星UPD信息对每个区域增强基准站进行PPP-RTK模糊度固定，得到每个区域增强基准站的非差宽巷模糊度和非差L1模糊度；

步骤4：计算得到所述的每个基准站的区域增强信息并将其发送给用户；

步骤5：利用所述的区域增强信息对用户的载波相位和伪距观测值进行精化；

步骤6：解算每个用户的星间单差宽巷模糊度和星间单差L1模糊度；

步骤7：利用所述的星间单差宽巷模糊度和星间单差L1模糊度固定结果以及内插得到的天顶对流层延迟残余误差作为已知真值，并结合接收到的所述的卫星UPD信息，获得PPP-RTK模式下的RTPPP模糊度固定解，从而为用户提供精密定位服务。

作为优选，所述的实时估计卫星UPD信息，其具体实现包括以下子步骤：

步骤2.1：利用所述的基准站的实时观测数据、实时精密卫星轨道信息、卫星钟差信息和所述的基准站的已知坐标，固定所述的基准站的坐标为已知真值进行RTPPP；

步骤2.2：采用双频无电离层组合观测值IF和载波宽巷&伪距窄巷MW组合观测值，实时估计IF模糊度浮点解和MW模糊度浮点解；

步骤2.3：利用所述的基准站的IF模糊度浮点解和MW模糊度浮点解，实时生成卫星UPD信息。

作为优选，所述的PPP-RTK模糊度固定和计算区域增强信息，其具体实现包括以下子步骤：

步骤4.1：利用所述的每个区域增强基准站的实时观测数据、实时精密卫星轨道信息、卫星钟差信息和所述的基准站的已知坐标，固定所述的每个区域增强基准站的坐标为已知真值进行RTPPP；