[发明专利]基于精密单点定位与调和分析估计海潮负荷位移参数方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种估计海潮负荷位移参数的方法。

背景技术

在现有的海潮负荷位移参数估计方法中，与超导重力及甚长基线干涉测量技术相比，GPS技术具有全球覆盖、测站多、对观测环境要求低及成本低廉等优势，且沿海GPS观测值对海潮负荷响应灵敏，可通过GNSS观测值准确的获取海潮负荷引起的观测偏差。目前估计海潮负荷位移的方法是在静态PPP中增加48个海潮负荷位移参数与其他参数(测站坐标、接收机钟差、对流层延迟、模糊度等)一同求解，利用卡尔曼滤波获取每个潮波的绝对振幅与相位。但该方法通常是利用GIPSY/OASIS软件处理24小时观测数据，每天只得到一组估计值，这将会平均化一些海潮信息，导致一些分潮波(如1/3日潮)信号无法显示出来，且未知数的剧增会降低估值的解算强度。同时动态PPP精度为cm级，无法高精度的估计海潮负荷位移，如何改进现有方法的不足，获取高精度海潮负荷位移，更好的服务于高精度GNSS定位具有重要价值。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于GPS PPP与调和分析估计海潮负荷位移参数的方法，将三维海潮负荷位移影响当作未知参数与其它GPS-PPP定位参数一起进行实时估计；同时通过调和分析提取各潮波的海潮负荷位移参数。基于静态PPP估计48个海潮参数的理论，利用3个未知海潮参数代替48个参数，动态实时估计海潮负荷位移，既有效避免了未知数剧增降低估值的解算强度，又实现了静态PPP与动态PPP的优势互补，可实时获取高精度海潮负荷位移，建立高精度海潮负荷位移模型。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括基于GPSPPP技术估计三维海潮负荷位移和使用调和分析方法提取各潮波位移参数两步：

(1)将随时间变化的海潮负荷三维位移影响作为未知参数直接引入GPS动态PPP模型中进行实时逐历元估计；

(2)使用调和分析方法，将GPS PPP估计的海潮负荷位移(x,y,z)中的半日潮波(M2，S2，N2，K2)及周日潮波(K1，O1，P1，Q1)分离，得到最终的海潮位移参数。

本发明的有益效果是：

第一，实现了静态PPP与动态PPP的优势互补，利用3个海潮位移影响参数代替48个潮波参数，可提高GPS PPP的估算强度；且逐历元估计三维海潮负荷位移，可有效反映每个历元海潮负荷位移的变化，同时缩小动态时间序列的采样间隔，为快速有效获取海潮负荷信息提供了有效手段。

第二，利用调和分析方法有效提取了各潮波的海潮负荷位移(OTLD)参数，为建立沿海区域的高精度高分辨率海潮负荷位移模型提供基础数据，从而更好的为高精度GNSS数据处理中海潮负荷效应改正提供服务与保障。

附图说明

图1是海潮负荷对测站坐标的影响示意图。

图2是海潮负荷对测站坐标的影响示意图。

图3是一种基于GPS PPP与调和分析估计海潮负荷位移参数流程图。

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。

本发明将三维海潮负荷位移影响当作未知参数与其它PPP定位参数一起进行实时估计；同时通过调和分析提取各潮波的海潮负荷位移参数(OTLD)。本发明基于静态PPP估计48个海潮参数的理论，利用3个未知海潮参数代替48个参数，动态实时估计海潮负荷位移，既有效避免了未知数剧增降低估值的解算强度，又实现了静态PPP与动态PPP的优势互补。本发明具有算法先进，精度高、稳定性强，自动化程度高等特点，且实现简单，通过估计海潮参数可建立沿海区域的高精度高分辨率海潮负荷位移模型，为高精度GNSS数据处理中海潮负荷效应改正提供服务与保障。

本发明包括基于GPSPPP技术估计三维海潮负荷位移和使用调和分析方法提取各潮波位移参数两步：

(1)GPS PPP估计三维海潮负荷位移

由于GPS技术对测站三维位移变化的敏感度高于对48个海潮参数的敏感度，本发明改进了利用GPS PPP估计48个海潮参数的方法，将随时间变化的海潮负荷三维位移影响作为未知参数直接引入GPS动态PPP模型中进行实时逐历元估计，即在动态PPP求解中，三维海潮位移参数、测站坐标、接收机钟差、对流层延迟、模糊度等均为待求参数，进行同时估计。

(2)调和分析提取各潮波位移参数

使用调和分析方法，可以将GPS PPP估计的海潮负荷位移(x,y,z)中的半日潮波(M2，S2，N2，K2)及周日潮波(K1，O1，P1，Q1)分离，得到最终的海潮位移参数。