[发明专利]一种GNSS观测站网原始观测方程解算方法

说明书

本发明公开了一种GNSS观测站网原始观测方程解算方法，属于卫星导航技术领域。该方法以全球或区域GNSS跟踪站网多频点伪距与相位观测数据为基础，通过增加约束条件构建满秩非差非组合全参数估计模型，实现了接收机钟差、卫星钟差、对流层延迟、电离层延迟及基础频率卫星相位偏差等定位增强参数的统一估计；通过对待估参数赋予权重，能够实现灵活选定和调整参数估值的基准，有效解决了原始的非差非组合观测方程在解算时,相位偏差估值基准选取单一的问题。该方法所估参数能够用作PPP‑RTK高精度定位增强服务，也能用于PPP、RTK等传统定位模式的服务需求。

技术领域

本发明涉及一种GNSS观测站网原始观测方程解算方法，属于卫星导航技术领域，可用于解算GNSS观测站网原始(非差非组合)观测方程。

背景技术

全球导航卫星系统(GNSS)的建立旨在提供室外定位、导航和授时服务。现今，实时高精度的卫星导航定位技术包括：实时差分动态定位(RTK)、实时精密单点定位(Real-TimePPP和Real-Time PPP-AR)、基于参考站网的实时动态定位(网络RTK)，以及PPP-RTK技术等。实时高精度定位技术的实现不仅依赖于相应的算法，还需要多种增强信息产品的支撑，如卫星钟差、卫星相位偏差以及大气延迟信息等。增强信息主要来源于GNSS观测站网的解算。

然而，在利用原始观测方程解算这些增强信息时，现有方法针对相位偏差估值基准选择的问题，主要依靠选取单个接收机或单个卫星对应的相位偏差作为所有估值的基准，未实现将所有相位偏差参数作为相位偏差估值的基准。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种GNSS观测站网原始观测方程解算方法，可解算GNSS原始观测方程，以提供PPP-AR、PPP-RTK等精密导航定位服务所需的卫星钟差、卫星相位偏差以及电离层、对流层等增强信息。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种GNSS观测站网原始观测方程解算方法，包括以下步骤：

(1)利用单个GNSS双频或多频原始观测数据，构建非差非组合观测方程：

其中，上标s表示卫星编号，下标r表示接收机编号，下标f表示频段号，e表示历元号，P为伪距观测值，单位为米，L为载波相位观测值，单位为米，为接收机r至卫星s的几何距离，是已知值，单位为米，为接收机r至卫星s的对流层投影函数模型值，T_r为天顶方向对流层延迟，单位为米，dt_r为接收机r的钟差，单位为米，dt^s为卫星s的钟差，单位为米，b_r,f为接收机r对应频率f的伪距硬件延迟，单位为米，为卫星s对应频率f的伪距硬件延迟，单位为米，φ_r,f为接收机r对应频率f的相位硬件延迟，单位为米，为卫星s对应频率f的相位硬件延迟，单位为米，为接收机r卫星s第1频率的电离层延迟，单位为米，为其他频率与第1频率电离层延迟间的比值，λ_f为对应频率f的波长，单位为米，为接收机r与卫星s之间频率f对应的整周模糊度，单位为米；

(2)增加约束条件类型1：其中Δdt_i为第i个测站的接收机钟差改正值，Δdtⁱ为第i个卫星钟差的改正值，Pdt_i为第i个测站的接收机钟差改正值的权重，Pdtⁱ为第i个卫星钟差改正值的权重，nr为测站个数，ns为卫星个数；

(3)增加约束条件类型2：选取第l和第2频率，对应每个测站和卫星分别增加约束条件b_r，f＝0和其中f取选定的两个频率；

(4)增加约束条件类型3：对约束条件2中选定频率外的其他频率，分别增加约束条件其中f取约束条件2中选定频率外的其他频率，Pb_i，f为第i个测站的接收机伪距硬件延迟的权重，为第i个卫星伪距硬件延迟的权重，nr为测站个数，ns为卫星个数；