[发明专利]一种GNSS大网观测数据协同并行计算方法

权利要求书

1.一种GNSS大网观测数据协同并行计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、搭建CPU与GPU协调处理平台，由CPU负责GNSS数据计算任务调度分配，根据GPU处理单元数量对GNSS数据规模进行均匀分块，构建基于非差模型的计算任务队列；

S2、CPU执行非差串行模块，进行数据初检核，配置包括卫星轨道、卫星钟差、地球自转的参数文件；

S3、GPU收到任务指令，通过任务分解与数据分解将数据块进行拆分，同步对密集型的GNSS大网数据进行并行预处理、非差观测方程并行构建以及非差模糊度并行固定；

S4、CPU将GNSS大网数据解算的结果文件存写和成果汇总输出。

2.如权利要求1所述GNSS大网观测数据协同并行计算方法，其特征在于，在步骤S1中，当观测数据量大于GPU核心数时，根据GPU核心数进行均匀分配；当观测数据量小于GPU核心数时，将观测数据按照观测时长进行等长度切割，确保每个GPU分配到均衡的计算任务。

3.如权利要求2所述GNSS大网观测数据协同并行计算方法，其特征在于，GNSS大网观测数据的数量不少于200个，GPU核心数为10～100。

4.如权利要求1所述GNSS大网观测数据协同并行计算方法，其特征在于，在步骤S1中，构建所述基于非差模型的计算任务队列的方法是以单个测站的观测数据为并行粒度，每个计算任务构建包括观测数据的预处理、构建非差观测方程、卡尔曼滤波解算、非差模糊度固定解算流程。

5.如权利要求1所述GNSS大网观测数据协同并行计算方法，其特征在于，在步骤S2中，所述数据初检核是对每个测站的观测数据进行遍历读取，检核观测时段内是否有匹配的轨道、钟差，判断每个观测时刻下每颗卫星的观测值类型、数值大小的有效性，并剔除观测粗差影响。

6.如权利要求5所述GNSS大网观测数据协同并行计算方法，其特征在于，在步骤S3中，具体而言，还包括以下步骤：

(1)GPU众核同时对GNSS观测数据进行预处理，每个核对受领的数据任务进行拆分解析；

(2)在步骤S2的基础上进行内插卫星轨道钟差、计算卫星高度角、周跳探测与标记、钟跳探测与修复、粗差探测与修复的预处理；

(3)同时对每个观测数据根据待求参数与观测值的函数关系建立线性观测方程以及随机函数模型，根据卡尔曼滤波公式进行方程解算，得到非差浮点解；

(5)在求得的非差浮点解的基础上，对宽巷模糊度与窄巷模糊度进行固定，计算得到固定的非差无电离层组合模糊度；

(6)将所述固定的非差无电离层组合模糊度其作为约束条件进行站间并行的非差固定解计算，并更新包括测站的坐标、接收机钟差、对流层延迟参数的解算结果。

7.如权利要求6所述GNSS大网观测数据协同并行计算方法，其特征在于，在进行步骤S4时，将步骤S3中得到的所有测站的坐标、接收机钟差、对流层延迟参数先以测站和观测日期命名为文件名，按观测时段逐个输出到单独的文件内进行保存，再根据产品类别分别汇总输出最后解算的坐标、钟差、对流层延迟参数。

8.如权利要求1-7任一项所述GNSS大网观测数据协同并行计算方法，其特征在于，观测数据至少包括GPS、GLONASS、Galileo和北斗卫星导航系统的多频伪距和载波相位观测值。