[发明专利]顾及电离层约束的RTK定位方法

权利要求书

1.一种顾及电离层约束的RTK定位方法，其特征在于，包括下述步骤：

第一步，建立多系统RTK双差观测方程模型；

基于多GNSS系统非组合的双差观测值，通过精细考虑电离层和对流层残余误差的影响，建立双差的RTK观测模型，可实时估计用户和基准站间的基线向量以及模糊度、电离层、对流层参数；

其中，GNSS伪距和载波相位的双差观测值线性化后可以表达为如下形式：

其中，角标i和j分别代表基准站和用户站，p和q表示卫星，并且p代表参考卫星， ij表示站间差分，pq表示星间差分， ρ是站星间几何距离，P，Φ分别为伪距和载波相位观测值，λ为载波波长， dX、dY、dZ为需要求解的基线向量，l、m和n代表卫星和接收机间的单位矢量，Amb代表载波相位模糊度，δI和δT代表电离层和对流层延迟， t表示信号接收时间，f1和f2为频率，ε为观测噪声，P1、P2、L1、L2分别表示两个频率上的伪距和相位观测；另外，双差变量按照如下方式定义：

这里δ为标准差，MT(t)为对流层延迟湿分量投影系数

第二步，确定双差电离层残差约束模型；

将双差的电离层残差当作未知参数进行实时估计，并附加先验束，空间域和时间域的信息约束，消除双差电离层残差影响；

电离层先验信息约束模型可以表达为如下形式：

其中，为电离层延迟的投影系数，它可以由单层模型计算，代表垂直方向上的总电子含量，

基于先验电离层信息约束，双差观测电离层残差的虚拟观测方程可以写成如下形式：

为先验信息噪声ε_prior的方差，可以设定为10-20cm²；

电离层VTEC的空间特性可以表达为与经差、纬差有关的平面函数表达式为：

m₀，n₀为平面模型的阶数，因对单站而言，电离层穿刺点的分布较近，可以定义为2阶，λ为穿刺点的经纬度，λ₀为测站的经纬度，E_ij为平面模型的系数；

基于空间信息约束，双差观测电离层残差的虚拟观测方程可以写成如下形式：

为空间约束ε_space的噪声方差，可以设定为5-10cm²，

根据电离层变化的特性，VTEC随时间变化缓慢，采用随机过程进行描述，表达式如下：

这里，代表双差电离层残差的历元变化，为时间约束ε_temp的方差。