[发明专利]新的网络RTK大气内插方法

说明书

本发明提供了一种新的网络RTK大气内插方法，包括以下步骤：步骤1，计算基线双差大气误差值；步骤2，采用曲面样条内插法由基线双差大气误差值内插出虚拟参考站的双差大气误差值；步骤3，计算虚拟参考站的虚拟观测值。为了内插精度可靠，本发明限制至少使用三个基站的大气误差数据。当只有三个基站的大气误差数据时，此模型既是平面内插模型。所以本内插方法可根据实际情况在平面内插和曲面内插之间自由切换，离散采样点的大气值都精确地在这个曲面样条模型上，不存在偏差。此外，曲面样条函数的优点还有：已知点平面坐标不必按规则点阵排列，采取自然边界条件而不需边界导数的信息。

技术领域

本发明涉及卫星导航技术领域，具体涉及一种网络RTK大气内插方法。

背景技术

常规RTK(Real-Time Kinematic，载波相位动态实时差分)定位技术是一种 基于GNSS(全球导航卫星系统)卫星高精度载波相位观测值的实时动态差分定 位技术。卫星定位的精度受大气等误差的影响，当两台接收机距离(一般小于 10公里)较近时，认为它们两上空的大气误差相等，常规RTK定位技术利用用 户附近的一台接收机进行差分来减弱大气等误差的影响。但是随着距离的增加， 用户的接收机与附近的那台接收机差分难以消除大气误差，距离大于10公里时， 常规RTK技术难以得到厘米级的定位精度。

虚拟参考站(VRS)模式是网络RTK定位最常用的定位模式。在某一区域 内建立多个(3个或者3个以上)的GNSS卫星参考基站，对该地区构成网状覆 盖，为该区域内的定位用户提供实时的高精度误差改正信息，提高用户的定位 精度，这种技术称为网络RTK技术。利用这些坐标已知的参考站在用户附近生 成一个虚拟观测值(虚拟参考站VRS)，通过这些坐标已知的参考站可以解算出 参考站之间的双差大气误差，然后利用某种内插方法内插出虚拟参考站的大气 误差(虚拟参考站的位置坐标由用户单点定位的概略坐标得到)，从而对虚拟参 考站的虚拟观测值进行修正，这样可以得到比较精确的虚拟观测值。最后用户可以采用常规RTK技术与他附近的这个虚拟参考站进行差分定位。由于虚拟参 考站与用户距离非常近，所以这个距离(一般小于10米，由单点定位精度决定) 不影响常规RTK定位技术的性能。所以网络RTK服务的好坏的关键因素之一是 虚拟参考站的虚拟观测值的精度，而虚拟观测值的精度取决于误差改正的精度。 一种好的大气内插方法可以提高虚拟参考站的误差改正精度，从而可以提高网 络RTK定位的精度和稳定性。

现有的网络RTK大气内插方法主要有平面线性内插法和曲面内插法。

1、平面内插法中把区域内的多个基站的大气一起加入到模型建模时，由于 部分参考站离虚拟参考站距离比较远，大气误差差异比较大，一起加入建模反 而使内插精度降低。如果只使用最近的三个(平面线性内插法至少需要3个站 才能建模)参考站建模，如果某颗卫星在这三个基站中的某个基站求解大气误 差失败时，会导致平面线性内插无法建模(少于三个站)。此外，把多个基站(大 于3个)的大气误差值假设为在同一个平面上也不符合实际理论和实际情景。

2、曲面线性内插法至少需要四个参考基站的大气误差值才能构成一个曲 面，同理，如果基站太多，由于部分参考站离虚拟参考站距离比较远，大气误 差差异比较大，一起加入建模反而使内插精度降低。

发明内容

本发明提供了一种新的网络RTK大气内插方法，本发明主要解决网络RTK (NRTK)中大气内插精度问题，本发明可以提高网络RTK大气内插精度。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种新的网络RTK大气内插方法，包括以下步骤：

步骤1，计算基线双差大气误差值；

步骤2，采用曲面样条内插法由基线双差大气误差值内插出虚拟参考站的双 差大气误差值；

步骤3，计算虚拟参考站的虚拟观测值。

进一步地，步骤1中计算由两个基站构成的基线双差大气误差值。