[发明专利]应用于基准站的GNSS卫星观测粗差剔除方法和装置

说明书

本发明公开一种应用于基准站的GNSS卫星观测粗差剔除方法，根据基准站生成的虚拟观测值与接收机实际观测值作差获得包含接收机钟差的观测值残差向量，对观测值残差向量排序后获得一次差列向量，将一次差列向量的相邻元素再次作差获得二次差列向量，然后对一次差、二次差列向量的特征值施加粗差判定和识别准则，并得到粗差剔除后的观测值集合。进一步的，本发明还公开一种与上述方法对应的应用于基准站的GNSS卫星观测粗差剔除装置。通过本发明实现了基准站观测粗差的有效剔除，增强了高精度相对定位的可靠性。

技术领域

本发明涉及GNSS卫星观测粗差剔除技术，尤其涉及一种应用于基准站的GNSS卫星观测粗差剔除方法，属于GNSS(Global Navigation Satellite System)定位与导航技术领域。

背景技术

在当前大力发展建设智慧城市的潮流下，基于位置服务的新兴技术产业对稳定的导航定位服务提出了强烈的应用需求，而基于连续运行参考站网(ContinuouslyOperating Reference Stations,CORS)的网络RTK(Real-time kinematic)技术作为可以实现厘米级高精度导航定位的主要技术手段，已广泛应用于城市规划、国土测绘、地籍管理、城乡建设、环境监测、防灾减灾、交通监控等诸多领域，成为了智慧城市建设运营中不可或缺的基础性信息服务技术。

在连续运行参考站网的数据处理当中，GNSS相对定位是其遵循的主要定位原理。在进行相对定位时，至少需要1个基准站和若干用户定位终端进行同步观测，因此基准站GNSS卫星观测数据的质量，尤其是观测数据当中粗差等不良观测值的有效处理，在很大程度上决定着用户导航定位的精度，关乎整个CORS站网的持续健康有效运行。

当前对GNSS观测粗差处理的关键点或难点主要有三个：一是如何对观测数据集是否存在粗差进行准确判定，二是如何对具体的某个观测值是否为粗差观测值进行有效的识别；三是如何控制粗差观测值对数据处理结果的影响，即粗差如何处置。常用的GNSS观测粗差处理方法主要有假设检验、抗差估计、接收机自主完好性监测(Receiver AutonomousIntegrity Monitoring,RAIM)等，但这些方法在具体实现上有诸多限制，例如：假设检验法常存在去真和纳伪的情况；抗差估计的方差膨胀程度与粗差大小的匹配性难确定；RAIM算法使用时观测值个数还需多于必要观测数，尤其是观测数据集同时存在多个粗差时，容易引起粗差的转移。因此对于基准站的实时GNSS卫星观测值，需要一种能够快速有效地识别并剔除粗差的实用方法。

发明内容

针对现有GNSS卫星观测粗差处理方法在运行效率和实用性方面存在的不足，本发明提供一种应用于基准站的GNSS卫星观测粗差剔除方法和装置，根据基准站生成的虚拟观测值与接收机实际观测值作差获得包含接收机钟差的观测值残差向量，对观测值残差向量排序后获得一次差列向量，将一次差列向量的相邻元素再次作差获得二次差列向量，然后对一次差、二次差列向量的特征值施加粗差判定和识别准则，并得到粗差剔除后的观测值集合，从而实现基准站观测粗差的有效剔除，增强高精度相对定位的可靠性。

本发明的技术方案如下：

方案一：一种应用于基准站的GNSS卫星观测粗差剔除方法，包括以下步骤：

S1、根据基准站精确三维坐标和卫星坐标计算真实站星距以及多项误差改正量，所述误差改正量包括电离层延迟改正量、对流层延迟改正量和地球自转改正量；

S2、利用所述真实站星距和各项误差改正量生成基准站虚拟伪距观测值，将所述基准站虚拟伪距观测值与接收机采集的实际伪距观测值作差，得到基准站某历元观测到的所有GNSS卫星包含接收机钟差的观测值残差向量；