[发明专利]GNSS网络RTK参考站间模糊度快速固定方法及系统

说明书

本发明公开了一种GNSS网络RTK参考站间模糊度快速固定方法及系统，所述方法包括：S1基于原始GNSS观测数据，解算GNSS网络RTK参考站间的双差模糊度浮点解；S2根据双差模糊度浮点解构建虚拟的间接平差观测模型及约束条件；S3以间接平差观测模型和约束条件分别作为附有限制条件间接平差模型中的观测方程和限制条件，建立附有限制条件的间接平差解算模型，并解算出双差模糊度的最优浮点解；S4利用最小二乘降相关平差法对双差模糊度的最优浮点解进行搜索计算，确定双差模糊度。本发明充分利用了参考站间模糊度的闭合约束条件，减小了模糊度浮点解的搜索范围，加快了模糊度固定效率。

技术领域

本发明涉及一种模糊度确定方法，特别是涉及一种GNSS网络RTK参考站间模糊度快速固定方法及系统。

背景技术

网络RTK技术中，无论是建立误差模型，还是计算高精度的综合误差，正确确定参考站间的双差模糊度是首要条件。由于网络RTK参考站间距离较远，快速确定长基线参考站间模糊度是提高网络RTK初始化效率的关键。

网络RTK参考站间模糊度固定中，由于基线较长，双差电离层、对流层延迟对双差模糊度的固定影响很大，而对于双差电离层、对流层的估计一般需要一段时间进行收敛，从而造成参考站间模糊度需要较长时间才能固定，进而导致网络RTK服务需要较长的初始化时间。为了提高网络RTK服务的初始化效率，需要研究参考站间模糊度快速固定算法。除了优化参数估计算法外，挖掘网络RTK算法中内在的约束条件也能够提高参考站间模糊度固定效率。

与常规RTK相比，网络RTK参考站间模糊度存在闭合条件，即在参考站网闭合图形中当选择同一参考卫星时，双差模糊度也满足和为0的条件。国内外部分学者针对网络RTK参考站间模糊度固定中的闭合条件的利用进行了研究。Sun H(1999)提出使用网内限制条件来改善模糊度在初始化和新卫星升起阶段的模糊度求解；唐卫明(2006)提出网络RTK模糊度限制条件可以减少模糊度搜索的范围，并且在整网模糊度都固定后，检查所有的模糊度是否符合该限制条件，以提高整网模糊度解的可靠性；柯福阳(2012)提出参考站间的闭合关系式可用于检验宽巷模糊度和双频载波相位模糊度。

然而当前针对参考站间模糊度闭合条件的利用算法并不完善，缺少将模糊度闭合约束条件转化为观测域或模糊度搜索域约束方程的系统性约束算法。大部分情况下只是将模糊度闭合约束用于模糊度固定可靠性检验，而对于参考站间模糊度固定效率没有任何的提高，没有能够充分发挥参考站间模糊度约束条件对于网络RTK参考站间模糊度固定的辅助能力。

发明内容

针对GNSS网络RTK参考站间模糊度固定方法初始化时间较长、且为提高参考站间模糊度固定效率而利用参考站间模糊度固定约束不完善的研究现状，本发明提供了一种基于参考站间图形闭合条件约束的GNSS网络RTK参考站间模糊度快速固定方法及系统。

本发明一种GNSS网络RTK参考站间模糊度快速固定方法，包括：

S1基于原始GNSS观测数据，解算GNSS网络RTK参考站间的双差模糊度浮点解；

S2构建虚拟的间接平差观测模型及约束条件，本步骤进一步包括子步骤：

S201通过变换使闭合图形内各基线的参考星一致；

S202依次获取闭合图形中各基线的双差模糊度浮点解，以双差模糊度最优估计值为待估参数，以双差模糊度浮点解作为虚拟观测值，结合双差模糊度浮点解的方差协方差阵，建立虚拟的间接平差观测模型和随机模型；所述间接平差观测模型即双差模糊度最优估计值等于双差模糊度浮点解；所述双差模糊度浮点解即步骤S1所获得的双差模糊度浮点解；

S203以闭合图形中所有基线的双差模糊度之和为0作为约束条件；

S3以间接平差观测模型和约束条件分别作为附有限制条件间接平差模型中的观测方程和限制条件，建立附有限制条件的间接平差解算模型，并解算出双差模糊度的最优浮点解；