一种快速判断基线解算质量的方法与流程

本发明涉及全球卫星导航定位技术领域，尤其是涉及一种快速判断基线解算质量的方法。

背景技术：

当下，GNSS(Global Navigation Satellite System，全球卫星导航系统)接收机的静态测量应用越来越广泛。然而，在现有技术中，至少存在以下的问题之一：

在GNSS接收机接收到观测数据后，都会进行基线解算(基线解算：在多台GNSS接收机同步观测中，每次选取两台接收机的GNSS观测数据解算相应的基线向量)，然后根据Delaunay三角网或其他准则，形成可覆盖所有测站的基线网，搜索三条或者三条以上首尾相连的基线组成相连闭合环，对闭合环进行检验后，最后对整网的基线向量进行网平差。然而在平差的过程当中经常会因为某条基线的质量不合格导致整体网平差的结果超限。这就需要找出不合格的基线，剔除该基线后重新进行网平差。

关于如何快速查找不合格基线的方法，目前主要有三种，第一种：直接根据基线的解算状态，如ratio值，RMS(均方根误差)值等指标，直接判断某条基线为不合格基线；第二种：通过对网平差后基线向量的残差进行粗差探测来判断基线的质量；第三种：根据基线网中闭合环的检验结果来帮助查找不合格的基线。

前两种方法在查找不合格的基线上不够准确、不够便捷，而在上述第三种方法中，当搜索到闭合差超限的闭合环时，由于闭合环中包含了三条及以上的基线，因此无法快速找到含有粗差的不合格基线。现有的解决方法是对不合格闭合环中的每条基线进行手动删除后重新进行平差，多次尝试后直至网平差合格。多次的人工/手动操作就导致操作比较繁琐，很难便捷快速地判定基线的解算质量，尤其是很难便捷快速地判定可疑基线的解算质量，如此就无法快速找到不合格基线，从而降低了生产工作效率。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种快速判断基线解算质量的方法，包括以下步骤：

S1：基线解算，形成基线网和基线解算列表；

S2：形成闭合环，显示闭合环差列表；

S3：进行网平差，通过平差结果来判断网平差是否超限；若网平差不超限，则结束流程；若网平差超限，则进行步骤S4；

S4：根据基线解算列表选定可疑基线；

S5：判断可疑基线参与形成的闭合环是否合格，并根据判断结果对可疑基线参与形成的每个闭合环均作图形标记，最后根据图形标记来最终判定可疑基线的解算结果。

进一步地，步骤S5具体包括步骤S5.1和S5.2：

S5.1：判断可疑基线参与形成的闭合环的闭合环差是否合格，并依据得到的闭合环差的判断结果，对可疑基线参与形成的每个闭合环均作图形标记；其中，若闭合环差合格，则闭合环合格，若闭合环差不合格，则闭合环不合格。

S5.2：在步骤S5.1的基础上，根据图形标记来最终判定可疑基线的解算结果。

进一步地，步骤S5.1具体包括：若可疑基线参与形成的闭合环在x方向的闭合差、在y方向的闭合差和在z方向的闭合差中的至少一个的数值大于第一阈值和/或闭合环相对误差大于第二阈值，则判定可疑基线参与形成的闭合环的闭合环差不合格，并对闭合环标记第一标识；若可疑基线参与形成的闭合环在x方向的闭合差、在y方向的闭合差和在z方向的闭合差的数值均小于第一阈值且闭合环相对误差小于第二阈值，则判定可疑基线参与形成的闭合环的闭合环差合格，并对闭合环标记第二标识；

进一步地，步骤S5.2具体包括：

a：若可疑基线形成的至少一个闭合环被标记了第二标识，则确定可疑基线为合格基线，并重新进行步骤S4，直至网平差结果满足测量规范的要求；

b：若可疑基线形成的所有闭合环都被标记了第一标识，则在基线解算列表里排除可疑基线，并重新进行可疑步骤S2，直至可疑网平差结果满足测量规范的要求。

进一步地，步骤S4具体包括：所述基线解算列表包括基线的解状态、Ratio值和RMS值，其中，若解状态为浮点解，则判定所述基线解算不合格；若解状态为固定解，且至少满足以下条件之一：(1)基线的Ratio值<第三阈值；(2)基线的RMS值>第四阈值；则判断所述基线为可疑基线。

本发明实施例至少可以达到以下的有益效果之一：

本发明实施例通过图形标记的方式，不需要人工尝试来判断具体是由哪条基线解算不合格引起的闭合环解算不合格，就可以快速、便捷地判定基线的解算质量，从而快速、便捷、直观、准确地找到不合格基线，如此提高了生产效率，降低了成本。

附图说明

图1为本发明的快速判断基线解算质量的流程示意图；

图2为本发明的基线解算列表；

图3为本发明的第一种实施例的闭合环差列表；

图4为本发明的第一种实施例的闭合环示意图；

图5为本发明的第二种实施例的闭合环差列表；

图6为本发明的第二种实施例的闭合环示意图；

图7为本发明的第三种实施例的闭合环差列表；

图8为本发明的第三种实施例的闭合环示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

现有技术中，技术人员发现：在基线解算中，导入观测数据，基线解算设置，进行基线解算，形成基线解算列表。该基线解算列表显示各单条基线的解状态(浮点解、固定解、未解算等)、Ratio值(次最优解与最优解的误差比率)、RMS(均方根误差)等解算指标。若解状态为浮点解，则可基本判定基线解算不合格；但即使解状态显示为固定解，技术人员或用户仍不能完全确定基线解算质量是否合格，比如：解状态显示为固定解而Ratio值小于一定阈值的基线可能仍是解算不合格的基线，亦即，该条基线为可疑基线；

然而，技术人员进一步发现：在现有技术中，当网平差结果超限，需要快速找到不合格的基线时，用户通过基线解算列表读取相关基线解算结果后，无法快速判定某条基线是否解算合格。用户仍需要进行多次人工读取基线解算列表的基线解算结果并根据基线解算结果进行人工判断，如此才有可能找到不合格的基线。这样就比较繁琐，也不够直观和便捷地判断基线解算质量，尤其是无法快速并直观便捷地判定可疑基线的解算质量。另外，当搜索到闭合差超限的闭合环时，由于闭合环中包含了三条及以上的基线，，也不能快速判断闭合差超限具体是由哪条基线解算不合格引起的，以致用户仍需要对不合格闭合环中的每条基线依次手动剔除，然后重新进行网平差，多次尝试后直至网平差合格，如此，多次的人工/手动操作就导致基线解算比较繁琐，很难便捷快速地判定基线的解算质量，尤其是很难便捷快速地判定可疑基线的解算质量，如此就无法快速找到不合格基线，从而降低了生产工作效率。

有鉴于此，针对以上缺点，本发明提供一种快速判断基线解算质量的方法。如图1所示，包括以下步骤：

S1：基线解算，形成基线网(未图示)和基线解算列表。在导入观测数据和基线解算设置后，进行基线解算，如图2所示，将各单条基线解算结果显示出来，在基线解算列表中，分别显示每条基线的解状态(浮点解、固定解、未解算等)、ratio值、RMS值、x方向分量dx、y方向分量dy、z方向分量dz和距离ds等指标；

S2：如图3所示，形成闭合环，显示闭合环差列表；

S3：进行网平差，通过平差结果来判断网平差是否超限；若网平差不超限，亦即网平差结果满足相关测量规范的要求，则结束流程；若网平差超限，则进行步骤S4；

S4：根据步骤S1中的基线解算列表来选定可疑基线，具体的，如图2所示，是通过基线解算列表中的解状态来初步判断基线解算质量，找出可疑基线。具体来说，若解状态为浮点解，则判定基线解算不合格；但当解状态显示为固定解时，仍不能完全确定基线解算质量是否合格，比如：解状态显示为固定解而Ratio值较小的基线可能仍是解算不合格的基线(亦即解状态显示为固定解而Ratio值较小的基线是可疑基线)，需要说明的是：在本实施例中，当解状态显示为固定解时，且Ratio值＜3仅为举例，而非限制，在其他实施例中，若解状态为固定解，且至少满足以下条件之一，即可判断该条基线为可疑基线：(1)基线的Ratio值＜第三阈值C；(2)基线的RMS值＞第四阈值D；其中，上述第三阈值C和第四阈值D可以按照测量规范来相应设定，本实施例在此不作任何限制。在本实施例中，基线WD04-WD01为可疑基线，需进一步通过闭合环来判定可疑基线的解算质量。

S5：判断可疑基线参与形成的闭合环是否合格，并根据判断结果对可疑基线参与形成的每个闭合环均作图形标记，最后根据图形标记来最终判定可疑基线的解算结果，具体的，包括步骤S5.1和S5.2：

S5.1：判断可疑基线参与形成的闭合环的闭合环差是否合格，并依据得到的闭合环差的判断结果，对可疑基线参与形成的每个闭合环均作图形标记；其中，若闭合环差合格，则闭合环合格，若闭合环差不合格，则闭合环不合格。具体为：

如图3-4所示，可疑基线参与形成的闭合环中的每条基线x方向分量dx的矢量之和为可疑基线参与形成的闭合环在x方向的闭合差∑ΔX，可疑基线参与形成的闭合环中的每条基线y方向分量dy的矢量之和为可疑基线参与形成的闭合环在y方向的闭合差∑ΔY，可疑基线参与形成的闭合环中的每条基线z方向分量dz的矢量之和为可疑基线参与形成的闭合环在z方向的闭合差∑ΔZ，闭合环差列表还包括可疑基线参与形成的闭合环中的基线的长度之和∑ΔS和闭合环相对误差E，若矢量∑ΔX、∑ΔY、∑ΔZ中至少一个的数值大于第一阈值A和/或闭合环相对误差E大于第二阈值B，则判定该闭合环差超限(亦即不合格)，并在闭合环示意图中对该闭合环标记第一标识；若矢量∑ΔX、∑ΔY、∑ΔZ的数值均小于第一阈值A且闭合环相对误差E小于第二阈值B，则判定该闭合环差合格，并在闭合环示意图中对该闭合环标记第二标识。举例来说：

在第一种实施例里，如图3-4所示，闭合环WD04-WD01-WD02-WD04由基线WD04-WD01、基线WD04-WD02和基线WD02-WD01这三条基线构成。在闭合环差列表中，计算并显示闭合环WD04-WD01-WD02-WD04在x方向的闭合差∑ΔX、在y方向的闭合差∑ΔY、在z方向的闭合差∑ΔZ，闭合环差列表还计算并显示基线WD04-WD01、基线WD04-WD02和基线WD02-WD01这三条基线的长度之和∑ΔS和闭合环相对误差E，本实施例中，闭合环WD04-WD01-WD02-WD04的x方向的闭合差∑ΔX、y方向的闭合差∑ΔY和z方向的闭合差∑ΔZ值均小于0.01m，且闭合环相对误差E小于2ppm，因此判定闭合环WD04-WD01-WD02-WD04的闭合环差合格，并在闭合环示意图中对闭合环WD04-WD01-WD02-WD04标记第二标识“√”；同理，闭合环WD04-WD01-WD03-WD04的x方向的闭合差∑ΔX、y方向的闭合差∑ΔY和z方向的闭合差∑ΔZ值均小于0.01m，且闭合环相对误差E小于2ppm，因此判定闭合环WD04-WD01-WD03-WD04的闭合环差也合格，并在闭合环示意图中对闭合环WD04-WD01-WD03-WD04标记第二标识“√”。

在第二种实施例里，如图5-6所示，闭合环WD04-WD01-WD02-WD04的x方向的闭合差∑ΔX和y方向的闭合差∑ΔY均小于0.01m，但是z方向的闭合差∑ΔZ值大于0.01m，闭合环相对误差E大于2ppm，因此判定闭合环WD04-WD01-WD02-WD04的闭合环差超限，并在闭合环示意图中对闭合环WD04-WD01-WD02-WD04标记第一标识“X”；同理，闭合环WD04-WD01-WD02-WD04的x方向的闭合差∑ΔX、y方向的闭合差∑ΔY和z方向的闭合差∑ΔZ均小于0.01m，且闭合环相对误差E小于2ppm，因此判定闭合环WD04-WD01-WD03-WD04的闭合环差合格，并在闭合环示意图中对闭合环WD04-WD01-WD03-WD04标记第二标识“√”。

在第三种实施例里，如图7-8所示，闭合环WD04-WD01-WD02-WD04的x方向的闭合差∑ΔX和y方向的闭合差∑ΔY均小于0.01m，但是z方向的闭合差∑ΔZ值大于0.01m，闭合环相对误差E大于2ppm，因此判定闭合环WD04-WD01-WD02-WD04的闭合环差超限，并在闭合环示意图中对闭合环WD04-WD01-WD02-WD04标记第一标识“X”；同理，闭合环WD04-WD01-WD03-WD04的x方向的闭合差∑ΔX和y方向的闭合差∑ΔY均小于0.01m，但是z方向的闭合差∑ΔZ值大于0.01m，闭合环相对误差E大于2ppm，因此判定闭合环WD04-WD01-WD03-WD04的闭合环差超限，并在闭合环示意图中对闭合环WD04-WD01-WD03-WD04标记第一标识“X”。

需要说明的是，本发明实施例中的第一阈值A＝0.01m、第二阈值B＝2ppm、第一标识为“X”、第二标识为“√”、基线各项解算指标的数值、构成一个闭合环的基线数量(实施例中构成一个闭合环的基线数量为3条)等，仅为举例而非限制，本发明在此不作任何限制；实际工作中，第一阈值A和第二阈值B可以参照测量规范来相应设定，第一标识和第二标识也可以按照实际需求相适应合理地设定，基线各项解算指标的数值为基线实际解算的数值，构成一个闭合环所需的基线数量也可以按照实际需求相适应合理地设定，比如还可以由4条首尾相连的基线形成一个闭合环，其他例子本发明在此不再赘述，只要由至少3条首尾相连的基线形成一个闭合环即可。还需说明的是，在将闭合差∑ΔX、∑ΔY、∑ΔZ与第一阈值A比较时，是取各个矢量的绝对值与第一阈值A作比较；另外，闭合环的相对误差E按照公式一计算：

S5.2：在步骤S5.1的基础上，根据步骤S5.1得到的图形标记，快速判定可疑基线的解算结果(解算质量)，具体为：

a：在闭合环示意图中，若可疑基线形成的至少一个闭合环被标记了第二标识，亦即，可疑基线参与形成的至少一个闭合环的闭合环差合格，则确定该可疑基线为合格基线，并重新进行步骤S4，直至网平差结果满足测量规范的要求；

b：在闭合环示意图中，若可疑基线形成的所有闭合环都被标记了第一标识，亦即，可疑基线参与形成的所有闭合环的闭合环差均超限，则在基线解算列表里排除该基线，并重新进行步骤S2，直至网平差结果满足测量规范的要求。举例来说：

在第一种实施例里，如图4所示，可疑基线WD04-WD01形成的2个闭合环(闭合环WD04-WD01-WD02-WD04和闭合环WD04-WD01-WD03-WD04)都被标记了第二标识“√”，则确定该可疑基线WD04-WD01为合格基线，并重新进行步骤S4，直至网平差结果满足相关测量规范的要求；

在第二种实施例里，如图6所示，可疑基线WD04-WD01形成的1个闭合环被标记了第二标识“√”(闭合环WD04-WD01-WD03-WD04被标记了第二标识“√”)，则确定该可疑基线WD04-WD01为合格基线，并重新进行步骤S4，直至网平差结果满足相关测量规范的要求；

在第三种实施例里，如图8所示，可疑基线WD04-WD01形成的2个闭合环(闭合环WD04-WD01-WD02-WD04和闭合环WD04-WD01-WD03-WD04)都被标记了第一标识“X”，则在基线解算列表里排除该可疑基线WD04-WD01，并重新进行步骤S2，直至网平差结果满足相关测量规范的要求。

本发明实施例步骤S5.2中提及的通过图形标识来快速判定可疑基线的解算结果包括但不限于是通过计算机自动识别来实现通过图形标识来快速判定基线的解算质量(解算结果)，本发明实施例对此不作任何限制。

本发明实施例至少可以达到以下的有益效果之一：

本发明实施例通过图形标记的方式，不需要人工尝试来判断具体是由哪条基线解算不合格引起的闭合环解算不合格，而是直接通过图形标识就可以快速准确地判断每个闭合环的解算情况和快速便捷准确地判断基线的解算质量或解算结果，尤其是可以直观便捷准确地判断可疑基线的解算是否合格，从而能够快速、便捷、直观、准确地找到不合格基线，如此提高了生产效率，降低了成本。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以做出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。