[发明专利]一种北斗变形监测中的多路径误差削弱方法及装置

说明书

本发明公开了一种北斗变形监测中的多路径误差削弱方法，包括实时解算步骤，用于当系统初始化后，通过实时接入BDS的站点的观测数据以及星历数据计算得出单差观测值残差，并将单差观测值残差存储于对应的数组中；然后根据预设的规则对对应数组中存储的多个单差观测值残差进行低通滤波得到多路径误差改正值，并将多路径误差改正值存储于系统数据库中；以及，多路径误差修正步骤，用于根据前一轨道重复周期的与当前历元对应的多路径误差改正值来修正当前历元对应的卫星的单差观测值。本发明通过将前一个历元对应的多路径误差改正值用来修正当前历元对应卫星的单差观测值中，进而可提高观测结果的精度。本发明还提供了一种电子设备及存储介质。

技术领域

本发明涉及北斗卫星导航系统变形监测领域，尤其涉及一种北斗卫星导航系统高精度变形监测中的多路径误差削弱方法、电子设备及存储介质。

背景技术

目前，随着2012年底我国北斗导航卫星系统(BDS)的区域组网，基于BDS单系统的高精度定位应用已在不断快速发展中，BDS卫星监测领域也开始服务于结构物、地址灾害滑坡监测领域。目前BDS变形监测的核心是短基线(也即是传输距离小于10km)的实时解算，通过建立在稳定基岩上的BDS基准站和监测体上的监测站实时同步观测卫星数据来获取监测站相对于基准站的基线分量，从而判断监测体的变形情况。

然而，在变形监测中，监测的精度、稳定性和可靠性是卫星监测领域中最为关键的技术指标。另外，在变形监测中大部分强相关性的误差都可以通过差分的方式予以消除，但是，在GNSS测量中，如果监测站周围的反射物所反射的卫星信号进入到接收机天线，这些反射的卫星信号就会对直接来自卫星的卫星信号产生干涉，从而使得测量值偏离真实值，而存在的这种偏差就叫这多路径误差。而这种多路径误误差主要取决于在传播过程中的监测站、卫星以及周边发射物三者之间的空间几何构型，而这些测站之间往往不具备相关性，导致差分仍残留在观测值中，影响实时检测的精度。另外，针对BDS变形监测环境中的多路径误差处理，一般在数据层面的观测值域和坐标域两个方面进行改正。

在坐标域上，其主要是一种通过获取参考天坐标残差中的多路径误差来改正后续天的多路径误差，简称恒星日滤波方法。该方法关键在于确定平移周期和滤波去噪算法，而滤波去噪较为复杂，没有通用的方法；另外，该方法只能处理重复周期内的一个恒星日的卫星，比如对监测站重复周期为7d的BDS MEO卫星的多路径处理，因此该方法不适用于BDS高精度监测领域的多路径处理。

而在观测值域上，目前针对BDS的多路径去除，主要是直接获取测站之间单差残差的方式，比如通过硬件层面共用相同的接收机钟、或者通过在算法层面估计站间接收机钟差，引入初始历元参考卫星模糊度基准恢复单差模糊度的整数特性，从而获取单差观测值中的卫星残差。最后该方法再根据卫星单差残差建模，并依据监测中站间多路径误差的时空相关性、每颗卫星相对于监测站的重复周期进行精确改正，也即是该观测值域内的多路径改正方法相对于坐标域内的多路径改正方法相对更为合理。

但是，由于恒星日滤波方法由于其没有顾及每颗卫星的轨道周期，且很难选取合适的滤波去噪方法对残差进行滤波去噪获取多路径，因此很难进行精确的多路径误差改正。而基于观测值域的误差改正，其共用接收机钟的方法有其一定的局限性，基准站和监测站往往相距较远，实际监测工程难以操作，且市面上相应的硬件设备应用在监测领域内较少；同时，估计站间钟差偏差和引入参考卫星单差模糊度的方式，在实际监测中，参考卫星容易跟踪丢失，造成Kalman滤波重新初始化，导致重新收敛，从而影响定位精度，不利于实际的工程监测应用。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种北斗变形监测中的多路径误差削弱方法，其能够解决现有变形监测过程中由于多路径误差的存在导致检测结果不准确等的问题。

本发明的目的之二在于提供一种电子设备，其能够解决现有变形监测过程中由于多路径误差的存在导致检测结果不准确等的问题。