[发明专利]顾及电离层约束的RTK定位方法

说明书

本发明提供了一种顾及电离层约束的RTK定位方法，基于GNSS非组合的双差观测值，通过附加电离层先验约束、空间域和时间域的约束信息，将电离层延迟误差当作未知参数进行实时估计，不仅高效解决了RTK定位中电离层误差影响，尤其是长基线条件下的电离层残差影响；而且相比常规的无电离层组合观测降低了观测噪声，使得长基线条件下RTK的定位精度更高更稳定。

技术领域

本发明涉及一种RTK定位方法。

背景技术

载波相位差分实时动态定位(RTK)是精密定位中最主要的数据处理技术之一，基于高精度的载波相位差分观测值即可以实时获取厘米级定位精度，因此已经得到深入研究和广泛应用，但其适用性和可拓展性仍存在一些缺陷。首先，最为显著的问题是RTK定位精度随着基线距离增加逐渐衰减，当基线距离较长(大于10km)时，双差观测值难以准确消除电离层残差，导致定位精度降低，并且收敛时间加长，同时模糊度固定准确率下降；此外，对于较长基线的RTK，常采用无电离层组合观测值，将放大观测噪声并影响模糊度的快速固定。顾及电离层约束信息的RTK定位方法，将电离层延迟误差附加约束信息并进行参数化估计，较好的解决了长基线RTK定位的实际问题，大大提升了RTK的作业范围和作业领域。

发明内容

为了克服现有技术在长基线条件下定位精度衰减，收敛时间加长，模糊度固定准确率下降，且双差无电离层组合观测噪声放大等不足，本发明提供一种顾及电离层约束信息的RTK定位方法，基于GNSS非组合的双差观测值，通过附加电离层先验约束、空间域和时间域的约束信息，将电离层延迟误差当作未知参数进行实时估计，不仅高效解决了RTK定位中电离层误差影响，尤其是长基线条件下的电离层残差影响；而且相比常规的无电离层组合观测降低了观测噪声，使得长基线条件下RTK的定位精度更高更稳定。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括建立多系统RTK双差观测方程模型和双差电离层残差约束模型两步。

第一步，基于多GNSS系统非组合的双差观测值，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，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；

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，并附加先验约束，空间域和时间域的信息约束，消除双差电离层残差影响。

本发明的有益效果是：

第一，解决了中长基线RTK定位精度衰减问题。本发明将双差电离层残差进行参数估计，高效解决了中长距离RTK中电离层残差难以准备处理的问题，有效的抵抗了常规RTK随基线长度增加定位精度的衰减。

第二，解决了中长基线RTK定位模糊度快速准确固定问题。对于中长基线RTK，常基于无电离层组合观测来消除电离层误差影响，但是存在噪声放大现象，导致模糊度的收敛较慢且准确性下降。本发明仍然采用非组合观测值，并基于附加约束信息的参数估计思想高效消除电离层误差，避免了噪声放大影响，解决了中长基线RTK定位模糊度快速准确固定问题。

第三，拓展了RTK作用范围和作业领域。本发明通过高效解决电离层误差，既保障了长距离RTK定位精度，又保障了模糊度的快速准确固定，将大大增加RTK的有效作用范围，同时作业领域也将得到延伸。

附图说明

图1是顾及电离层约束信息的RTK定位方法实施框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。