CN104133235B - 一种gps/bds非差网络rtk误差改正数传输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种GPS/BDS非差网络RTK误差改正数传输方法，属于卫星定位系统和定位测量技术领域，该方法在参考站单独计算出自己的非差误差改正数之后，以十进制形式组合所需参考站的非差误差改正数和参考站信息，各参考站单独播发各自非差误差改正数和参考站信息；用户接收到信息并提取用户计算非差误差改正数所需的参考站信息和非差误差改正数；使用十进制方式进行数据存储和编码，用户接收到信息后，可以很方便的进行计算非差误差改正数的信息提取和解码，不需进行数据格式转换，只需提取各类有用信息；保证有用信息的有效播发和传递；只组合和播发用户计算非差误差改正数所需要的各类信息，简单、快速、有效的实现GPS/BDS非差网络RTK非差误差改正数的传输。
Description
技术领域
本发明属于卫星定位系统和定位测量技术领域，特别涉及一种GPS/BDS非差网络RTK误差改正数传输方法。
背景技术
利用区域参考站网的GPS/BDS观测数据可以提供GPS/BDS的区域误差改正模型或改正数，可实现参考站网覆盖范围内用户接收机GPS/BDS观测数据的误差改正；将区域用户GPS/BDS的观测误差影响消除或大大削弱，实现用户的高精度实时动态定位；这类使用区域参考站网误差改正数进行用户误差改正的GPS/BDS高精度定位方法中最有效的是网络RTK(Real-timekinematic)技术。
目前，GPS(Global Positioning System)网络RTK的方法比较成熟，BDS(BeiDouNavigation Satellite System)系统的网络RTK技术还没有正式公布成熟的BDS网络RTK产品；GPS网络RTK和BDS网络RTK的作业原理和流程基本相同，而目前网络RTK多是采用双差误差改正数的形式，双差误差改正数的播发大都是采用二进制的RTCM格式；以双差误差改正数的形式进行误差改正数传递，需要整个参考站网统一计算相对于主参考站的双差误差改正数；并且一般需要整体计算和播发双差误差改正数，增加了对数据处理硬件的要求和播发接收的难度；同时，双差形式的误差改正数中存在参考站问的相关性，不便于大规模参考站网同时数据处理和提供差分数据服务的需求；RTCM是二进制数据格式，数据量较小，但使用RTCM格式的差分改正数据，需要进行二进制数据的编码和解码工作，流动站用户使用误差改正信息时需要将二进制数据解码；并且目前的RTCM格式中不包含BDS系统差分数据的定义，还没有正式使用的BDS网络RTK定位服务系统，同时也没有有效的BDS系统差分数据的传输方法。
利用非差误差改正数的非差网络RTK方法，使得各参考站的非差误差改正数据相互独立，便于误差改正数的播发和用户接收；而对于GPS/BDS非差网络RTK用户而言，GPS/BDS非差网络RTK的误差改正数的实时高效播发和用户的接收以及高效率使用，是用户实现误差改正和高精度定位的关键。
发明内容
针对GPS/BDS非差网络RTK误差改正数据传输的特点，本发明提出一种GPS/BDS非差网络RTK误差改正数传输方法，以达到简单、快速、有效地传输GPS/BDS非差网络RTK非差误差改正数，提高非差误差改正信息和参考站信息的传输和使用的便捷性。
一种GPS/BDS非差网络RTK误差改正数传输方法，包括以下步骤：
步骤1、采用各参考站GPS/BDS接收机，接收GPS/BDS系统卫星发送的各类载波相位观测数据，并获取各类载波相位观测值的非差误差改正数，所述的非差误差改正数包括参考站的接收机钟差、卫星钟差、卫星轨道误差、对流层延迟误差和电离层延迟误差，具体步骤如下：
步骤1-1、采用参考站非差整周模糊度确定方法，根据卫星的广播星历，各参考站独立确定自己的非差载波相位观测值的整周模糊度；
步骤1-2、根据获得的非差载波相位观测值的整周模糊度，获取各类载波相位观测值的非差误差改正数；
步骤2、构建参考站GPS/BDS非差网络RTK误差改正数的传输信息，包括用户所需的参考站非差误差改正数和参考站信息，所述的参考站信息为参考站坐标；具体方法如下：
步骤2-1、对参考站GPS/BDS非差网络RTK误差改正数观测历元信息进行标注，即将GPS系统和BDS系统的时间统一使用GPS周和GPS秒来表示；
历元信息的标注形式如下：
历元：周：GPS周数；周内秒：GPS的周内秒数；
步骤2-2、对GPS/BDS非差网络RTK误差改正数所需的参考站三维坐标进行标注；
参考站信息的标注形式如下：
参考站：参考站编号；x坐标：x坐标数值；y坐标：y坐标数值；z坐标：z坐标数值；
在GPS/BDS非差网络RTK误差改正数数据传输中，若需要统一播发多个参考站的非差误差改正数，则将各参考站信息按顺序进行排列：
参考站：第一个参考站编号；x坐标：x坐标数值；y坐标：y坐标数值；z坐标：z坐标数值；……参考站：最后一个参考站编号；x坐标：x坐标数值；y坐标：y坐标数值；z坐标：z坐标数值；
步骤2-3、对非差网络RTK误差改正数所属系统类型进行标注；
所属系统类型的标注形式如下：
GPS系统/BDS系统；
步骤2-4、对非差网络RTK误差改正数所属卫星进行标注；
所属卫星的标注形式如下：
卫星：卫星编号；
在GPS/BDS非差网络RTK误差改正数数据传输中，将各参考站当前历元观测多颗卫星的标注信息按顺序进行排列：
卫星：第一个卫星编号；……卫星：最后一个卫星编号；
步骤2-5、对参考站每颗卫星各类观测值非差误差改正数进行标注；
改正数的标注形式如下：
宽巷观测值非差误差改正数：宽巷观测值非差误差改正数数值；第1频率观测值非差误差改正数：第1频率观测值非差误差改正数数值；……第n频率观测值非差误差改正数：第n频率观测值非差误差改正数数值；
将改正数的标注放置在指定编号卫星之后：
卫星：卫星编号；宽巷观测值非差误差改正数：宽巷观测值非差误差改正数数值；第1频率观测值非差误差改正数：第1频率观测值非差误差改正数数值；……第n频率观测值非差误差改正数：第n频率观测值非差误差改正数数值；
在GPS/BDS非差网络RTK误差改正数传输中，各卫星的非差误差改正数按各卫星信息标注的顺序，在各卫星标示信息后设置每颗卫星的非差误差改正数：
卫星：第一个卫星编号；宽巷观测值非差误差改正数：宽巷观测值非差误差改正数数值；第1频率观测值非差误差改正数：第1频率观测值非差误差改正数数值；……第n频率观测值非差误差改正数：第n频率观测值非差误差改正数数值；……卫星：最后一个卫星编号；宽巷观测值非差误差改正数：宽巷观测值非差误差改正数数值；第1频率观测值非差误差改正数：第1频率观测值非差误差改正数数值；……第n频率观测值非差误差改正数：第n频率观测值非差误差改正数数值；
步骤3、根据实际需求，选择由各参考站进行独立播发或通过数据管理系统进行统一播发，若由各参考站独立播发该参考站的非差误差改正数，则执行步骤4，若由数据管理系统进行统一播发多个参考站的非差误差改正数，则执行步骤5；
步骤4、各参考站将自身独立生成的当前历元所有卫星的误差改正数和参考站信息，通过单向通信网络发送至用户；
将步骤2-1至步骤2-5中的标注内容进行组合，即对非差网络RTK非差误差改正数的数据传输内容进行标注；
各参考站自身独立生成的当前历元所有卫星的误差改正数和参考站信息如下：
历元：周：GPS周数；周内秒：GPS的周内秒数；参考站：参考站编号；x坐标：x坐标数值；y坐标：y坐标数值；z坐标：z坐标数值；系统类型；卫星：第一个卫星编号；宽巷观测值非差误差改正数：宽巷观测值非差误差改正数数值；第1频率观测值非差误差改正数：第1频率观测值非差误差改正数数值；……第n频率观测值非差误差改正数：第n频率观测值非差误差改正数数值；……卫星：最后一个卫星编号；宽巷观测值非差误差改正数：宽巷观测值非差误差改正数数值；第1频率观测值非差误差改正数：第1频率观测值非差误差改正数数值；……第n频率观测值非差误差改正数：第n频率观测值非差误差改正数数值；
步骤5、由数据管理系统将多个参考站组合的GPS/BDS网络RTK非差误差改正数和参考站信息，通过单向通信网络发送至用户；
包含所有非差误差改正数和参考站信息的标注形式如下：
历元：周：GPS周数；周内秒：GPS的周内秒数；参考站：第一个参考站编号；x坐标：x坐标数值；y坐标：y坐标数值；z坐标：z坐标数值；系统类型；卫星：第一个卫星编号；宽巷观测值非差误差改正数：宽巷观测值非差误差改正数数值；第1频率观测值非差误差改正数：第1频率观测值非差误差改正数数值；……第n频率观测值非差误差改正数：第n频率观测值非差误差改正数数值；……卫星：最后一个卫星编号；宽巷观测值非差误差改正数：宽巷观测值非差误差改正数数值；第1频率观测值非差误差改正数：第1频率观测值非差误差改正数数值；……第n频率观测值非差误差改正数：第n频率观测值非差误差改正数数值；……参考站：最后一个参考站编号；x坐标：x坐标数值；y坐标：y坐标数值；z坐标：z坐标数值；系统类型；卫星：第一个卫星编号；宽巷观测值非差误差改正数：宽巷观测值非差误差改正数数值；第1频率观测值非差误差改正数：第1频率观测值非差误差改正数数值；……第n频率观测值非差误差改正数：第n频率观测值非差误差改正数数值；……卫星：最后一个卫星编号；宽巷观测值非差误差改正数：宽巷观测值非差误差改正数数值；第1频率观测值非差误差改正数：第1频率观测值非差误差改正数数值；……第n频率观测值非差误差改正数：第n频率观测值非差误差改正数数值；
步骤6、非差网络RTK用户通过解码提取出每个参考站的改正数和参考站坐标，根据参考站坐标和实际需求选取距离用户最近的若干各参考站，根据参考站的改正数修正用户自身的对流层延迟误差、电离层延迟误差、卫星钟和卫星轨道误差，消除或削弱用户观测误差的影响。
所述的参考站以十进制形式存储为一个整体，实现数据传输的发送和接收。
步骤1-2所述的根据获得的载波相位观测值的整周模糊度，获取各类载波相位观测值的非差误差改正数，具体如下：
参考站的非差误差改正数计算公式如下：
其中，为i频率下GPS、BDS载波相位观测值；ρ为卫星到参考站接收机的几何距离；ORB为GPS、BDS的卫星轨道误差；c为真空中的光速；tB为参考站的接收机钟差，tS为卫星钟差，以秒为单位；IONi为i频率下参考站接收机采集的载波相位观测值所受的电离层延迟误差；TROP为参考站接收机采集的载波相位观测值所受的对流层延迟误差；Ni为i频率下载波相位观测值的整周模糊度；LMDi为i频率下BDS系统或GPS系统载波相位观测值的波长。
本发明优点：
本发明提供一种GPS/BDS非差网络RTK误差改正数传输方法，该方法在参考站单独计算出自己的非差误差改正数之后，以十进制形式组合非差网络RTK用户所需要的参考站的非差误差改正数和参考站信息，各参考站可以单独播发自己的非差误差改正数和参考站信息；GPS/BDS非差网络RTK用户接收到各参考站播发的非差误差改正数和参考站信息，根据各参考站播发的十进制组合形式提取用户计算非差误差改正数所需的参考站信息和非差误差改正数；使用十进制方式进行非差误差改正数和参考站信息的数据存储和编码，用户接收到非差误差改正数和参考站信息之后，可以很方便的进行计算非差误差改正数的信息提取和解码；不需要进行数据格式的转换，只需提取各类有用信息。可以保证有用信息的有效播发和传递，减小了不必要的信息存贮。只组合和播发用户计算非差误差改正数所需要的各类信息，主要是非差误差改正数的历元、参考站序号和坐标、系统类型、卫星编号、不同类型观测值的非差误差改正数等；可简单、快速、有效的实现GPS/BDS非差网络RTK非差误差改正数的传输，方便非差网络RTK误差改正数和参考站信息的传输和使用。
附图说明
图1为本发明一种实施例的非差误差改正数传输示意图；
图2为本发明一种实施例的GPS/BDS非差网络RTK误差改正数传输方法流程图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明一种实施例做进一步说明。
如图1所示，其中，1为GPS卫星，2为BDS卫星，本发明实施例在各参考(参考站3、参考站4、参考站5和参考站6)站生成自己的非差误差改正数之后，将所有非差误差改正信息和用户误差改正所需要的参考站信息作为核心内容，作为一个整体，按照十进制格式存储和组合，各参考站单独进行播发；用户7接收这种十进制格式的误差改正信息之后，根据参考站播发信息时的各种信息排列形式，进行非差误差改正数和参考站信息的提取以及用户站的高精度误差改正；该数据传输方法中，能够传输GPS/BDS非差网络RTK所需的参考站所有非差误差改正数和用户误差改正所需要的参考站信息。本发明的非差误差改正数数据传输中，充分包含必要的误差改正信息和参考站信息，并且排除不必要的信息，节省数据存储和播发量。并以一个整体存储一个历元的所有信息，便于数据的播发和接收；以十进制的形式进行非差误差改正数的数据传输，便于用户的接收、解码和使用。本发明所传输的非差网络RTK误差改正数中首先标出误差改正数的历元信息和参考站信息，并对GPS、BDS系统类型进行标识，以区分不同系统的观测值，并且包含有提供非差误差改正数的各参考站坐标，以及宽巷观测值的非差误差改正数、载波相位的非差误差改正数。本发明的GPS/BDS非差网络RTK误差改正数传输方法，可简单、完整的实现GPS/BDS非差网络RTK误差改正数的传递，方便各参考站非差误差改正数和参考站信息的播发和接收以及用户的解码和使用。
本发明实施例中GPS/BDS非差网络RTK误差改正数传输方法，流程图如图2所示，包括以下步骤：
步骤1、采用各参考站GPS/BDS接收机，接收GPS/BDS系统卫星发送的各类载波相位观测数据，并获取各类载波相位观测值的非差误差改正数，所述的非差误差改正数包括参考站的接收机钟差、卫星钟差、卫星轨道误差、对流层延迟误差和电离层延迟误差，具体步骤如下：
步骤1-1、采用参考站非差整周模糊度确定方法，根据卫星的广播星历，各参考站独立确定自己非差载波相位观测值的整周模糊度；
本发明实施例中，由参考站接收机连续不断的接收GPS或BDS系统卫星播发的观测信息，并可以获得GPS或BDS的非差载波相位观测方程式(1)，由于本发明实施例中参考站的观测条件比较优越，因此忽略多路径效应误差和观测噪声；
GPS或BDS的非差载波相位观测方程式如下：
LMDi·φi＝ρ+c·(tB-tS)-LMD·Ni+ORB-IONi+TROP (1)
其中，为i频率下GPS、BDS载波相位观测值，为参考站接收机连续不断采集的观测数据；
本发明实施例中，GPS/BDS非差网络RTK中所使用的频率是BDS系统的R1、B2、B3频率以及R1和B2的宽巷载波相位组合，其频率分别为：1561.098Mhz、1207.140Mhz、1268.520Mhz、353.958 MHz，GPS系统的L1、L2频率以及L1和L2的宽巷载波相位组合，其频率分别为：1575.42MHz、1227.60MHz、347.82 MHz；
ρ为卫星到参考站接收机的几何距离，由参考站已知坐标与卫星坐标计算得到，卫星坐标通过参考站接收机记录的导航文件计算得到，采用接收机实时接收到的广播星历；由于参考站坐标精确已知，所以在剔除卫星轨道误差之后，几何距离ρ具有高精度特征；
ORB是卫星轨道误差，即通过参考站接收机提供的卫星广播星历导航文件计算出的卫星位置与实际卫星位置的误差；
tB为参考站的接收机钟差，tS为卫星钟差，以秒为单位；
IONi为i频率下参考站接收机采集的载波相位观测值所受的电离层延迟误差；
TROP是参考站接收机采集的载波相位观测值所受的对流层延迟误差；
Ni为i频率下载波相位观测值的整周模糊度(整周未知数)，本发明实施例中采用参考站非差整周模糊度确定方法确定非差模糊度Ni。先将参考站网中各参考站的观测值组成双差观测值组合，消弱各类误差的影响，通过参考站的坐标精确已知确定出参考站网的双差整周模糊度，然后通过线性变换各参考站得到自己测站上观测到各卫星的非差整周模糊度。由载波相位观测值和模糊度Ni可以计算出高精度的距离，即波长乘以为卫星到接收机的距离观测值；模糊度和载波相位观测值以周为单位，其余各项以米为单位；所述的载波相位观测值通过参考站接收机准确测量得到；
LMDi为i频率下BDS或GPS系统载波相位观测值的波长，本发明实施例中BDS系统共有三个频率，即R1、B2、B3，其载波相位的波长分别为0.19203m、0.24834m、0.23633m，R1和B2组成的宽巷载波相位观测值的波长为0.84697m。GPS系统常用的有L1、L2两个频率，其载波相位的波长0.19029m，0.24421m，L1和L2组成的宽巷载波相位观测值的波长为0.86191m。c为真空中的光速，取c＝2.99792458×108m/s；
步骤1-2、根据获得的载波相位观测值的整周模糊度，确定获取各类载波相位观测值的非差误差改正数；
参考站的非差误差改正数计算公式如下：
本发明实施例中，参考站的非差误差改正数中包含了参考站的接收机钟差、卫星钟差、卫星轨道误差、对流层延迟误差和电离层延迟误差；式(2)中的RESi即为GPS或BDS非差网络RTK用户所需要频率i上观测值的参考站误差改正数。
参考站的接收机钟差tB对于GPS系统和BDS系统略有不同，本发明在非差网络RTK误差改正数的播发时，将两个系统的非差误差改正数分别进行传播和用户误差改正的。同时，各系统的误差改正数是单独计算的，因此，在本发明的非差网络RTK非差误差改正数传输时，不必考虑BDS、GPS的接收机钟差不同对非差改正数传输和用户使用的影响。
步骤2、构建参考站GPS/BDS非差网络RTK误差改正数的传输信息，包括用户所需的参考站非差误差改正数和参考站信息，所述的参考站信息为参考站坐标；具体方法如下：
步骤2-1、对参考站GPS/BDS非差网络RTK误差改正数观测历元信息进行标注，即将GPS系统和BDS系统的时间统一使用GPS周和GPS秒来表示；
本发明实施例中，GPS/BDS非差网络RTK用户需要利用与自己观测数据相同历元的误差改正数，进行用户观测数据的误差改正。因此，GPS/BDS非差网络RTK误差改正数传输信息中需要标注非差误差改正数的历元信息。
GPS系统和BDS系统的时间系统都可以使用周和周内秒来表示，GPS的时间系统使用的是GPS周，BDS的时间系统是使用的BDS周，两者的时间起点不一样，相差1356周。同时GPS与BDS时间系统的整体时间系统还相差14秒，因此，GPS/BDS非差网络RTK误差改正数的历元信息中，将GPS系统和BDS系统的时间统一使用GPS周和GPS秒来表示，具体标注如下：
E w ZZZZ s mmmmmm.mm
其中，E为历元符号，即其后端内容w ZZZZ s mmmmmm.mm为GPS/BDS非差网络RTK误差改正数传输中标注的非差误差改正数的历元信息；
w为GPS周符号，即ZZZZ为具体的GPS周数(数值)；GPS周数取四位整数，即ZZZZ表示四位的GPS周数，每个z的取值为0～9的阿拉伯数值。ZZZZ的定义范围为0～9999，即表示GPS周数从0周～9999周，本发明实施例中GPS周的9999周为2035年7月份。如果GPS周数随着时间的推移逐渐增加到超过9999周，则将GPS周数增加至五位，即用ZZZZZ五位整数表示。
s为周内秒符号，即mmmmmm.mm为具体周内秒数的历元信息；GPS周内秒数取小数点前六位整数，即mmmmmm.mm小数点前的六位表示GPS周内秒的整数时间。若非差误差改正数的历元采样间隔为整数秒，则mmmmmm.mm的小数部分为零。mmmmmm.mm小于等于数值604800.00。
本发明实施例中标注信息表示该非差误差改正数的历元信息，GPS/BDS非差网络RTK的用户可根据此历元信息与自己的观测数据进行历元匹配。
步骤2-2、对GPS/BDS非差网络RTK误差改正数所需的参考站三维坐标进行标注；
本发明实施例中，GPS/BDS非差网络RTK中系统传输的非差误差改正数，是各参考站提供的参考站观测值的非差误差改正数；在GPS/BDS非差网络RTK误差改正数传输中，标注的参考站信息为：
B dd x ffffff.fff y rrrrrr.rrr z hhhhhh.hhh
其中，B为参考站符号，即其后内容为参考站编号dd；
x为x方向坐标，即其后标注的数值为参考站的x坐标值；
y为y方向坐标，即其后标注的数值为参考站的y坐标值；
z为z方向坐标，即其后标注的数值为参考站的z坐标值；
所述的参考站编号根据整个GPS/BDS非差网络RTK系统的参考站数量决定位数，dd代表参考站编号一般取两位，即参考站数量不超过100，若整个系统的参考站数量达到三位数或更多，则增加参考站编号的位数。参考站编号dd，可以是字母，也可以是数值，也可以是字母和数值的组合；一个参考站对应一个唯一的编号。
所述的参考站x方向的坐标ffffff.fff，y方向的坐标rrrrrr.rrr，z方向的坐标hhhhhh.hhh，三个方向坐标的单位为米，保留小数点后三位数，即GPS/BDS非差网络RTK误差改正时对参考站坐标的精度要求是毫米级。由于非差网络RTK用户站的定位精度是厘米级，因此参考站坐标精度达到毫米级就能够满足要求用户的要求。在尽量减小非差网络RTK参考站数据传输的数据播发量和用户接收数据接收量的情况下，保证用户对参考站坐标精度的要求，因此，只需将参考站的坐标精度保持在毫米级，保留小数点后三位数。小数点前的整数部分位数，根据实际坐标值的大小而定。
由于各个观测历元的参考站数量不只一个，若某一非差网络RTK系统要求通过数据管理中心统一播发多个参考站的非差误差改正数，则需要标注多个参考站信息。GPS/BDS非差网络RTK误差改正数数据传输中，各参考站信息按顺序排列为：
B dd x ffffff.fff y rrrrrr.rrr z hhhhhh.hhh……B nn x ffffff.fff y rrrrrr.rrrz hhhhhh.hhh
若当前历元有一系列参考站，需要在GPS/BDS非差网络RTK误差改正数数据传输中标注这些参考站的信息。将每个参考站信息按顺序排列，参考站编号为dd……nn，符号……表示有多个参考站。
步骤2-3、对非差网络RTK误差改正数所属系统类型进行标注；
本发明实施例中，非差网络RTK误差改正数的系统类型的标注为G和B，若为字符“G”，则其后将是GPS系统观测数据的误差改正数。字符“G”之后紧跟GPS系统的卫星，即后面标注的卫星编号为GPS系统卫星；若为字符“B”，则后面将是BDS系统观测数据的误差改正数。字符“B”之后紧跟BDS系统的卫星，即后面标注的卫星编号为BDS系统卫星。
步骤2-4、对非差网络RTK误差改正数所属卫星进行标注；
本发明实施例中，GPS/BDS非差网络RTK误差改正数是针对一颗卫星提供一组误差改正数，需要在非差网络RTK误差改正数数据传输中标注卫星信息，为：
S aa
其中，字符“S”表示卫星，其后跟卫星编号；
所述的卫星编号是卫星的伪随机噪声码(PRN)，表示特定的一颗卫星。aa表示卫星的PRN号，由于GPS系统和BDS系统都是采用的码分多址技术进行卫星标示，所以对于一个系统的PRN号，即可标示唯一的一颗卫星。在步骤2-3中已经对系统类型进行了标注，因此，系统类型后标注卫星编号信息，可唯一标示是GPS系统还是BDS系统的卫星。卫星PRN编号aa取两位整数，因为，GPS系统在轨工作卫星数量不超过100，BDS系统在轨工作卫星数量也不会超过100。在尽量减小数据传输量的情况下，只需将卫星编号的位数设置成两位。
由于每个观测历元各参考站的观测卫星数量大于一颗，所以需要标注多颗卫星。在GPS/BDS非差网络RTK误差改正数数据传输中，多颗卫星的标注信息按顺序排列定义，为：
S aa……S pp
其中字符“S”表示卫星。若当前历元有一系列卫星，需要在GPS/BDS非差网络RTK误差改正数数据传输中标注这些卫星编号的标示信息，将每颗卫星标示信息按顺序排列进行标注，分别定义了卫星编号为aa……pp，pp为最后一颗卫星的编号，即最后一颗卫星的PRN号。符号……表示有多颗卫星。
步骤2-5、对参考站每颗卫星各类观测值的非差误差改正数进行标注；
本发明实施例中，GPS/BDS非差网络RTK观测值的误差改正数主要包括参考站的宽巷观测值非差误差改正数和原始非组合观测值非差误差改正数，这些观测值的非差误差改正数是非差网络RTK误差改正数传输的核心部分，通过步骤1获得。需要在非差网络RTK误差改正数的传输中标注这些误差改正数，为：
W wwww.www L1 llll.lll L2 tttt.ttt
其中，字符“W”为宽巷观测值的非差误差改正数符号，即其后面紧跟wwww.www为宽巷观测值非差误差改正数的数值；
字符“L1”为第1频率观测值的非差误差改正数符号，其后面紧跟llll.lll为第1频率观测值非差误差改正数的数值；
字符“L2”为第2频率观测值的非差误差改正数鼓号，其后面紧跟tttt.ttt为第2频率观测值非差误差改正数的数值；
如果采用更多频的非差误差改正数数据，例如增加第3频率，则按照第1频率和第2频率相同的标注方法，在非差网络RTK误差改正数的传输中增加第3频率的非差误差改正数。
宽巷观测值的非差误差改正数wwww.www，第1频率观测值的非差误差改正数llll.lll和第2频率观测值的非差误差改正数tttt.ttt，或是更多频率的非差误差改正数，这些数值的单位为米，需要保留小数点后三位数，即非差网络RTK方法进行误差改正时对各类观测值改正数的精度要求是厘米级以上。因为，非差网络RTK用户站的定位精度是厘米级，所以，各类观测值改正数的精度达到厘米级以上就能够满足要求。在尽量减小数据传输量的情况下，保证用户对各类观测值改正数精度的要求。同时，参考站网实时计算各参考站非差误差改正数的精度为厘米级或毫米级。因此，只需将各类观测值改正数的精度保持在毫米级，保留小数点后三位数。小数点前的整数部分位数，根据各类观测值非差误差改正数数值的实际大小而定。
各类观测值的非差误差改正数对应指定编号的卫星，因此，需要将非差误差改正数标注在指定编号的卫星信息之后，具体如下：
S aa W wwww.wwwL1 llll.lll L2 tttt.ttt
由于各个观测历元的卫星数量大于一颗，所以也需要标注多颗卫星的非差误差改正信息。在GPS/BDS非差网络RTK误差改正数数据传输中，各卫星的非差误差改正数按各卫星编号信息标注的顺序，在各卫星编号信息之后标注每颗卫星的非差误差改正数，为：
S aa W wwww.wwwL1 llll.lll L2 tttt.ttt……S pp W wwww.wwwL1 llll.lll L2 tttt.ttt
如果当前历元有一系列卫星，需要标注这些卫星编号的标示信息。将各颗卫星的非差误差改正数按顺序排列标注，分别进行卫星编号为aa……pp的非差误差改正信息的标注。每颗卫星编号之后标注的W wwww.www L1 llll.lll L2 tttt.ttt为该颗卫星各类观测值的非差误差改正数；
步骤3、根据实际需求，选择由各参考站进行独立播发或通过数据管理系统进行统一播发，若由各参考站独立播发该参考站的非差误差改正数，则执行步骤4，若由数据管理系统统一播发多个参考站的非差误差改正数，则执行步骤5；
步骤4、各参考站将独立生成的当前历元所有卫星的非差误差改正数和参考站信息，通过单向通信网络发送至用户；
将步骤2-1至步骤2-5中的标注内容进行组合，即对GPS/BDS非差网络RTK非差误差改正数的数据传输内容进行标注；
如果是各参考站单独播发自己的非差误差改正数，只需要标注单参考站上当前历元多卫星非差误差改正数和该参考站信息，如下：
E w ZZZZ s mmmmmm.mm B dd x ffffff.fff y rrrrrr.rrr z hhhhhh.hhh G S aa W wwww.www
L1 llll.lll L2 tttt.ttt……S pp W wwww.wwwL1 llll.lll L2 tttt.ttt
步骤5、由数据管理系统将多个参考站组合的GPS/BDS非差网络RTK非差误差改正数和多个参考站信息，通过单向通信网络发送至用户；
包含多个参考站所有非差误差改正数和多个参考站信息的标注形式如下：
E w ZZZZ s mmmmmm.mm B dd x ffffff.fff y rrrrrr.rrr z hhhhhh.hhh G S aa W wwww.wwwL1 llll.lll L2 tttt.ttt……S pp W wwww.wwwL1 llll.lll L2 tttt.ttt……B nn xffffff.fff y rrrrrr.rrr z hhhhhh.hhh G S aa W wwww.wwwL1 llll.lll L2 tttt.ttt……S pp W wwww.www L1 llll.lll L2 tttt.ttt
步骤6、非差网络RTK用户根据本发明参考站非差误差改正数的标注形式，通过解码提取出每个参考站各类观测值的改正数和参考站坐标。根据参考站坐标和实际需求用户选取距离其最近的若干各参考站，根据参考站的改正数修正用户自身的对流层延迟误差、电离层延迟误差、卫星钟和卫星轨道误差，实现用户观测误差影响消除或消弱。
非差网络RTK用户接收GPS/BDS非差网络RTK参考站当前历元播发的非差误差改正数。用户不需要向各参考站反馈自己的非差误差改正数接收和使用情况，只需通过各参考站使用的单向通信网络接收每个参考站的非差误差改正数。并按照步骤2所有信息的标注方法，解码和提取所接收到的各参考站的坐标信息，利用各参考站的坐标选取距离用户站最近的若干各参考站。然后解码和提取当前历元用户站各类观测值误差改正所需的这些参考站的非差误差改正数。实现非差网络RTK误差改正数据的传输，进而进行用户站非差观测值的误差改正。
根据非差网络RTK方法，用户站根据参考站的非差误差改正数和参考站坐标计算自己所需的非差误差改正数。用户站根据参考站坐标和用户坐标近似值计算出误差线性内插系数，每个参考站对应一个非差误差的内插系数，利用各参考站相应类型观测值的非差误差改正数和该参考站的误差内插系数，获得用户站误差改正所需的该类型观测值的非差误差改正数。(此部分计算过程属于公知常识，在专利：一种卫星定位载波相位差分方法，专利号：201210029639.3中公开，此处不做详细介绍)
本发明的GPS/BDS非差网络RTK数据传输方法中充分传递了GPS/BDS非差网络RTK误差改正数进行误差改正所需要的各种信息，且数据传输量小，用户解码简单方便、使用效率高。
Claims (3)
1.一种GPS/BDS非差网络RTK误差改正数传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、采用各参考站GPS/BDS接收机，接收GPS/BDS系统卫星发送的各类载波相位观测数据，并获取各类载波相位观测值的非差误差改正数，所述的非差误差改正数包括参考站的接收机钟差、卫星钟差、卫星轨道误差、对流层延迟误差和电离层延迟误差，具体步骤如下：
步骤1-1、采用参考站非差整周模糊度确定方法，根据卫星的广播星历，各参考站独立确定自己的非差载波相位观测值的整周模糊度；
步骤1-2、根据获得的非差载波相位观测值的整周模糊度，获取各类载波相位观测值的非差误差改正数；
步骤2、构建参考站GPS/BDS非差网络RTK误差改正数的传输信息，包括用户所需的参考站非差误差改正数和参考站信息，所述的参考站信息为参考站坐标；具体方法如下：
步骤2-1、对参考站GPS/BDS非差网络RTK误差改正数观测历元信息进行标注，即将GPS系统和BDS系统的时间统一使用GPS周和GPS秒来表示；
历元信息的标注形式如下：
历元：周：GPS周数；周内秒：GPS的周内秒数；
步骤2-2、对GPS/BDS非差网络RTK误差改正数所需的参考站三维坐标进行标注；
参考站信息的标注形式如下：
参考站：参考站编号；x坐标：x坐标数值；y坐标：y坐标数值；z坐标：z坐标数值；
在GPS/BDS非差网络RTK误差改正数数据传输中，若需要统一播发多个参考站的非差误差改正数，则将各参考站信息按顺序进行排列：
参考站：第一个参考站编号；x坐标：x坐标数值；y坐标：y坐标数值；z坐标：z坐标数值；……参考站：最后一个参考站编号；x坐标：x坐标数值；y坐标：y坐标数值；z坐标：z坐标数值；
步骤2-3、对非差网络RTK误差改正数所属系统类型进行标注；
所属系统类型的标注形式如下：
GPS系统/BDS系统；
步骤2-4、对非差网络RTK误差改正数所属卫星进行标注；
所属卫星的标注形式如下：
卫星：卫星编号；
在GPS/BDS非差网络RTK误差改正数数据传输中，将各参考站当前历元观测多颗卫星的标注信息按顺序进行排列：
卫星：第一个卫星编号；……卫星：最后一个卫星编号；
步骤2-5、对参考站每颗卫星各类观测值非差误差改正数进行标注；
改正数的标注形式如下：
宽巷观测值非差误差改正数：宽巷观测值非差误差改正数数值；第1频率观测值非差误差改正数：第1频率观测值非差误差改正数数值；……第n频率观测值非差误差改正数：第n频率观测值非差误差改正数数值；
将改正数的标注放置在指定编号卫星之后：
卫星：卫星编号；宽巷观测值非差误差改正数：宽巷观测值非差误差改正数数值；第1频率观测值非差误差改正数：第1频率观测值非差误差改正数数值；……第n频率观测值非差误差改正数：第n频率观测值非差误差改正数数值；
在GPS/BDS非差网络RTK误差改正数传输中，各卫星的非差误差改正数按各卫星信息标注的顺序，在各卫星标示信息后设置每颗卫星的非差误差改正数：
卫星：第一个卫星编号；宽巷观测值非差误差改正数：宽巷观测值非差误差改正数数值；第1频率观测值非差误差改正数：第1频率观测值非差误差改正数数值；……第n频率观测值非差误差改正数：第n频率观测值非差误差改正数数值；……卫星：最后一个卫星编号；宽巷观测值非差误差改正数：宽巷观测值非差误差改正数数值；第1频率观测值非差误差改正数：第1频率观测值非差误差改正数数值；……第n频率观测值非差误差改正数：第n频率观测值非差误差改正数数值；
步骤3、根据实际需求，选择由各参考站进行独立播发或通过数据管理系统进行统一播发，若由各参考站独立播发该参考站的非差误差改正数，则执行步骤4，若由数据管理系统进行统一播发多个参考站的非差误差改正数，则执行步骤5；
步骤4、各参考站将自身独立生成的当前历元所有卫星的误差改正数和参考站信息，通过单向通信网络发送至用户；
将步骤2-1至步骤2-5中的标注内容进行组合，即对非差网络RTK非差误差改正数的数据传输内容进行标注；
各参考站自身独立生成的当前历元所有卫星的误差改正数和参考站信息如下：
历元：周：GPS周数；周内秒：GPS的周内秒数；参考站：参考站编号；x坐标：x坐标数值；y坐标：y坐标数值；z坐标：z坐标数值；系统类型；卫星：第一个卫星编号；宽巷观测值非差误差改正数：宽巷观测值非差误差改正数数值；第1频率观测值非差误差改正数：第1频率观测值非差误差改正数数值；……第n频率观测值非差误差改正数：第n频率观测值非差误差改正数数值；……卫星：最后一个卫星编号；宽巷观测值非差误差改正数：宽巷观测值非差误差改正数数值；第1频率观测值非差误差改正数：第1频率观测值非差误差改正数数值；……第n频率观测值非差误差改正数：第n频率观测值非差误差改正数数值；
步骤5、由数据管理系统将多个参考站组合的GPS/BDS网络RTK非差误差改正数和参考站信息，通过单向通信网络发送至用户；
包含所有非差误差改正数和参考站信息的标注形式如下：
历元：周：GPS周数；周内秒：GPS的周内秒数；参考站：第一个参考站编号；x坐标：x坐标数值；y坐标：y坐标数值；z坐标：z坐标数值；系统类型；卫星：第一个卫星编号；宽巷观测值非差误差改正数：宽巷观测值非差误差改正数数值；第1频率观测值非差误差改正数：第1频率观测值非差误差改正数数值；……第n频率观测值非差误差改正数：第n频率观测值非差误差改正数数值；……卫星：最后一个卫星编号；宽巷观测值非差误差改正数：宽巷观测值非差误差改正数数值；第1频率观测值非差误差改正数：第1频率观测值非差误差改正数数值；……第n频率观测值非差误差改正数：第n频率观测值非差误差改正数数值；……参考站：最后一个参考站编号；x坐标：x坐标数值；y坐标：y坐标数值；z坐标：z坐标数值；系统类型；卫星：第一个卫星编号；宽巷观测值非差误差改正数：宽巷观测值非差误差改正数数值；第1频率观测值非差误差改正数：第1频率观测值非差误差改正数数值；……第n频率观测值非差误差改正数：第n频率观测值非差误差改正数数值；……卫星：最后一个卫星编号；宽巷观测值非差误差改正数：宽巷观测值非差误差改正数数值；第1频率观测值非差误差改正数：第1频率观测值非差误差改正数数值；……第n频率观测值非差误差改正数：第n频率观测值非差误差改正数数值；
步骤6、非差网络RTK用户通过解码提取出每个参考站的改正数和参考站坐标，根据参考站坐标和实际需求选取距离用户最近的若干各参考站，根据参考站的改正数修正用户自身的对流层延迟误差、电离层延迟误差、卫星钟和卫星轨道误差，消除或削弱用户观测误差的影响。
2.根据权利要求1所述的传输方法，其特征在于，所述的参考站以十进制形式存储为一个整体，实现数据传输的发送和接收。
3.根据权利要求1所述的传输方法，其特征在于，步骤1-2所述的根据获得的非差载波相位观测值的整周模糊度，获取各类载波相位观测值的非差误差改正数，具体如下：
参考站的非差误差改正数计算公式如下：
其中，为i频率下GPS、BDS载波相位观测值；ρ为卫星到参考站接收机的几何距离；ORB为GPS、BDS的卫星轨道误差；c为真空中的光速；tB为参考站的接收机钟差，ts为卫星钟差，以秒为单位；IONi为i频率下参考站接收机采集的载波相位观测值所受的电离层延迟误差；TROP为参考站接收机采集的载波相位观测值所受的对流层延迟误差；Ni为i频率下非差载波相位观测值的整周模糊度；LMDi为i频率下BDS系统或GPS系统载波相位观测值的波长。
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