一种基于多参考站的网络rtk区域大气误差建模方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于网络RTK定位领域，连续运行参考站（CORS)系统站间网络对流层误差 改正数的计算，特别涉及GNSS网络差分定位系统中的一种基于多参考站结构的网络RTK区 域大气误差建模方法。
【背景技术】
[0002] 随着全球卫星导航定位系统的发展，GNSS网络差分定位技术是目前卫星定位领 域的热门技术，网络实时动态差分法（real-timekinematic，RTK)技术（也称为多基准站 RTK)是利用GNSS全球卫星导航系统、计算机网络和通信等技术构成的地球参考坐标和地 球动力学服务系统，是网络与GNSS定位技术及现代大地测量、地球动力学融合的成果，它 是在常规RTK和差分全球定位系统的基础上建立与发展起来的一种高精度定位技术，能够 实时的为用户提供较大空间范围内均匀、高精度、准确可靠的定位结果，以满足各类不同行 业用户的需求。目前已成为城市GNSS应用的发展热点之一，广泛应用于测绘、精密导航等 领域。
[0003] 目前，网络RTK系统都是在连续运行参考站系统（CORS)基础上建立起来的，根据 一定区域内建立的多个（三个或三个以上）基准站，由各基准站精确已知的坐标信息，实时 计算和播发流动站位置的改正信息，对该区域范围内流动站用户进行各项误差改正，常规 网络RTK技术一般采用三角形结构进行大气误差区域建模，以流动站所在的三角形作为基 本解算单元，根据流动站的位置，选择覆盖流动站的三角形所在区域的三个基准站数据，建 立此三角形区域的大气误差改正计算模型。
[0004] 这种解算单元能保证改正区域与流动站最大程度的符合，只要该三角形解算单元 网络初始化正常，就能保证较优的网络改正精度和可靠性，同时也不受其它单元初始化错 误的影响。但这种三角形网络结构也有一些不足之处，主要表现在：（1)它采用的是单基线 解算模式，没有充分利用多基准站多余观测信息，不利于大规模基准站网络的初始化；（2) 独立基线信息较少（2条基线），因此限制了内插计算时可供选择的数学模型（模型参数 <=2)的精确性，因而在一定程度上影响了改正数的精度，特别是对于高程差异较大区域 的定位精度会有所降低；（3)对于基本解算单元以外的区域，其改正精度随距离的增加大 幅下降。
【发明内容】
[0005] 发明目的：针对上述现有技术，提出一种基于多参考站的网络RTK区域大气误差 建模方法，在顾及高程差异的基础上，能够明显提高网络RTK中区域对流层误差改正数的 精度和可靠性。
[0006] 技术方案：一种基于多参考站的网络RTK区域大气误差建模方法，包括如下具体 步骤：
[0007] 步骤1)，建立基于多参考站结构的基本解算单元，包括如下具体步骤：
[0008] a)，将整个CORS的所有参考站按Delaunay三角网构网原则建立不规则三角网；
[0009] b)，从CORS的参考站中选取与流动站u距离最近的参考站作为中心参考站c，选取 覆盖所述流动站u的Delaunay三角网，将此Delaunay三角网的另外两个参考站以及包含 此三角网任--条边的其余Delaunay三角网的参考站作为辅助参考站，所述辅助参考站 与中心参考站c形成一个多参考站结构基本解算单元；
[0010] 步骤2)，建立多参考站结构对流层误差改正数计算模型，包括如下具体步骤：
[0011] a)，忽略观测噪声影响，采用双频相位观测值计算所述多参考站结构基本解算单 元中各条基线的双差对流层延迟Avr，如式a. 1)所示；所述各条基线的双差对流层延迟Avr即各条基线上的对流层双差改正数；
【主权项】
1. 一种基于多参考站的网络RTK区域大气误差建模方法，其特征在于，包括如下具体 步骤： 步骤1)，建立基于多参考站结构的基本解算单元，包括如下具体步骤： a) ，将整个CORS的所有参考站按Delaunay三角网构网原则建立不规则三角网； b) ，从CORS的参考站中选取与流动站u距离最近的参考站作为中心参考站c，选取覆盖 所述流动站u的Delaunay三角网，将此Delaunay三角网的另外两个参考站以及包含此三 角网任--条边的其余Delaunay三角网的参考站作为辅助参考站，所述辅助参考站与中 心参考站c形成一个多参考站结构基本解算单元； 步骤2)，建立多参考站结构对流层误差改正数计算模型，包括如下具体步骤： a) ，忽略观测噪声影响，采用双频相位观测值计算所述多参考站结构基本解算单元中 各条基线的双差对流层延迟ΔΥΓ,如式（I. 1)所示；所述各条基线的双差对流层延迟ΔΥΓ 即各条基线上的对流层双差改正数；
式中：Δ▽为双差算子；AVJtS双差对流层延迟值；c为光速；供,G = 1，2)为载波相位观 测值；Ni (i = 1，2)为载波相位整周模糊度；P为卫星与接收机之间的几何距离； b) ，采用如式（1.2)所示的顾及高程偏差影响的对流层改正数线性内插模型，来内插 计算中心参考站c与流动站u的对流层误差改正数； AV T c = UlAxi c + O2Ayi c + O3Ahj c / = 1,2 · · ? -1 (1.2) 式中：n为参考站数量，辅助参考站数量为n-1个，c表示中心参考站，Ti,。为辅助参考 站i与中心参考站c之间的对流层误差改正数，Axi,。, Ayi,。为辅助参考站i与中心参考站 c之间的平面坐标差，Ahi,。为辅助参考站i与中心参考站c之间的高程差，a i、a2、a3为模 型线性内插系数； 所述多参考站对流层改正数线性内插模型的观测方程如式（1. 3)所示：
c) ，解算所述式（1.3)得到线性内插系数&1、&2、&3值，结合流动站11与中心参考站(：之 间的平面坐标差Ax u,。，Ayu,。以及高程差Ahu,。，根据式（1.4)得到流动站u对流层误差内 插改正数AV 7L。
【专利摘要】本发明公开了一种基于多参考站的网络RTK区域大气误差建模方法。首先利用多参考站冗余观测信息，建立一种基于多参考站结构的基本解算单元，然后针对这种多参考站结构的基本解算单元，对网络RTK中区域对流层改正数的算法进行了研究，提出顾及高程差异影响，并适用于多参考站结构的网络RTK区域对流层误差建模方法，进而得到流动站对流层误差改正值。本发明方法在顾及高程差异的基础上，能够明显提高网络RTK中区域对流层误差改正数的精度和可靠性，特别对于低高度角卫星，其精度及可靠性更高。
【IPC分类】G06F19-00
【公开号】CN104680008
【申请号】CN201510074744
【发明人】潘树国, 吴波, 高旺, 高成发
【申请人】东南大学
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月12日