CN107064981A - 基于gnss的差分定位方法及系统、服务终端 - Google Patents

基于gnss的差分定位方法及系统、服务终端 Download PDF

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    • G01S19/42—Determining position
    • G01S19/43—Determining position using carrier phase measurements, e.g. kinematic positioning; using long or short baseline interferometry
    • G01S19/44—Carrier phase ambiguity resolution; Floating ambiguity; LAMBDA [Least-squares AMBiguity Decorrelation Adjustment] method

Abstract

本发明适用于卫星定位技术领域，提供了一种基于GNSS的差分定位方法及系统、服务终端，所述差分定位方法包括：获取基站与流动站的观测数据；对所获取的观测数据进行预处理，得到差分数据；基于所述差分数据计算对应的模糊度，并对模糊度进行虚拟约束处理；基于经过虚拟约束处理的模糊度修正所述差分数据进行差分定位。本发明中，在获得差分数据后，计算差分数据对应的模糊度，并进行虚拟约束处理，之后基于进行虚拟约束处理的模糊度来对差分数据进行修正，获得最终的差分定位信息，可一定程度上提高定位精度。

Description

基于GNSS的差分定位方法及系统、服务终端
技术领域
本发明属于通信定位技术领域，尤其涉及一种基于GNSS的差分定位方法及系统、服务终端。
背景技术
GNSS(Global Navigation Satellite System，全球卫星导航系统)是目前卫星定位领域的热门技术，广泛应用于测绘及国土资源调查等行业。根据精度不同可分为GNSS定位技术分为导航定位和高精度定位技术；根据定位原理不同可分为绝对定位技术和相对定位技术，其中RTK技术和PPP技术为最常见的两种高精度定位技术。
现有技术中，PPP动态定位(precise point positioning，精密单点定位)，利用全球若干地面跟踪站的GPS观测数据计算出的精密卫星轨道和卫星钟差，对单台GPS接收机所采集的相位和伪距观测值进行定位解算，但该定位方法依赖高精度轨道及钟差产品，最终星历产品通常之后14天，由于受到卫星硬件延迟偏差等影响，该定位无法固定整周模糊定，定位精度较低。
RTK定位(Real-time kinematic，载波相位差分技术)，将基准站采集的载波相位观测值发给用户接收机，利用载波相位差分技术解算坐标，在野外实时得到厘米级定位精度。但该定位方法会使得定位结果因电离层延迟、对流程延迟、轨道误差等原因随着基线距离的增加精度降低，常规的RTK定位技术要求流动站与基站距离不超过20Km。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于GNSS的差分定位方法及系统、服务终端，旨在解决现有技术中在基线长度较长时定位精度偏低的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种基于GNSS的差分定位方法，包括：
获取基站与流动站的观测数据；
对所获取的观测数据进行预处理，得到差分数据；
基于所述差分数据计算对应的模糊度，并对模糊度进行虚拟约束处理；
基于经过虚拟约束处理的模糊度修正所述差分数据进行差分定位。
优选地，所述基于所述差分数据计算对应的模糊度，并对模糊度进行虚拟约束处理具体为：
采用最小二乘准则计算所述差分数据对应的模糊度，并对所述模糊度进行虚拟约束处理。
优选地，所述采用最小二乘准则计算所述差分数据对应的模糊度，并对所述模糊度进行虚拟约束处理具体包括：
采用最小二乘准则获得所述差分数据对应的模糊度浮点解，并进行虚拟约束处理；
采用最小二乘准则对经过虚拟约束处理的模糊度浮点解进行模糊度固定，获得固定模糊度。
优选地，所述采用最小二乘准则获得所述差分数据对应的模糊度浮点解，并进行虚拟约束处理具体包括：
进行单历元模糊度浮点解计算并进行虚拟约束处理，获得单历元对应的模糊度浮点解；
基于每一历元对应的模糊度浮点解获得多历元序贯解。
优选地，所述进行单历元模糊度浮点解计算并进行虚拟约束处理，获得单历元对应的模糊度浮点解具体包括：
获取单历元对应的差分数据，所述差分数据包括流动站位置参数、电离层延迟参数；
基于所获取的差分数据获得单历元对应的法矩阵；
基于流动站与基站之间的距离对所述电离层延迟参数进行虚拟约束，获得消去所述电离层延迟和流动站位置参数的单历元法矩阵。
优选地，所述差分数据还包括对流层延迟参数，所述基于每一历元对应的模糊度浮点解获得多历元序贯具体包括：
将每一获得的消去所述电离层延迟和流动站位置参数的单历元法矩阵进行累加，获得多历元法矩阵；
基于所述对流层延迟参数对所述多历元法矩阵进行虚拟约束，得到多历元序贯解，所述多历元序贯解包括模糊度浮点解。
优选地，所述对流层延迟参数包括对流层延迟随时间变化的趋势及对流层延迟随基线长度变化的趋势，所述基于所述对流层延迟参数对所述多历元法矩阵进行虚拟约束，得到多历元序贯解具体包括：
基于所述对流层延迟随时间变化的趋势构建对应的随时间变化约束方程，并根据所述随时间变化约束方程更新所述多历元法矩阵；
基于所述对流层延迟随基线长度变化的趋势构建对应的随基线长度变化约束方程，根据所述随基线长度变化约束方程再次更新所述更新后的多历元法矩阵，得到多历元序贯解。
优选地，所述模糊度浮点解包括第一模糊度及第二模糊度，所述采用最小二乘准则对经过虚拟约束处理的模糊度浮点解进行模糊度固定，获得固定模糊度具体包括：
基于所述第一模糊度及第二模糊度获得宽巷模糊度浮点解及窄巷模糊度浮点解；
基于最小二乘准则从所述宽巷模糊度浮点解搜索到固定宽巷模糊度；
基于所述固定宽巷模糊度更新所述窄巷模糊度浮点解；基于最小二乘准则在所更新的窄巷模糊度浮点解搜索到固定窄巷模糊度。
本发明还提供一种基于GNSS的差分定位系统，包括：
获取模块，用于获取基站与流动站的观测数据；处理模块，用于对所获取的观测数据进行预处理，得到差分数据；
差分处理模块，用于对所获取的观测数据进行预处理，得到差分数据；
模糊度计算模块，用于基于所述差分数据计算对应的模糊度，并对模糊度进行虚拟约束处理；
定位模块，用于基于经过虚拟约束处理的模糊度修正所述差分数据进行差分定位。
本发明还提供一种服务终端，所述服务终端包括一种基于GNSS的差分定位系统，所述差分定位系统包括：
获取模块，用于获取基站与流动站的观测数据；处理模块，用于对所获取的观测数据进行预处理，得到差分数据；
差分处理模块，用于对所获取的观测数据进行预处理，得到差分数据；
模糊度计算模块，用于基于所述差分数据计算对应的模糊度，并对模糊度进行虚拟约束处理；
定位模块，用于基于经过虚拟约束处理的模糊度修正所述差分数据进行差分定位。
在本发明实施例中，在获得差分数据后，统计差分数据对应的模糊度，并进行虚拟约束处理，之后基于进行虚拟约束处理的模糊度来对差分数据进行修正，获得最终的差分定位信息，可一定程度上提高定位精度。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的一种基于GNSS的差分定位方法的流程图；
图2是本发明第一实施例提供的一种基于GNSS的差分定位方法的步骤S3的具体流程图；
图3是本发明第一实施例提供的一种基于GNSS的差分定位方法的步骤S31的具体流程图；
图4是本发明第一实施例提供的一种基于GNSS的差分定位方法的步骤S311的具体流程图；
图5是本发明第一实施例提供的一种基于GNSS的差分定位方法的步骤S312的具体流程图；
图6是本发明第一实施例提供的一种基于GNSS的差分定位方法的步骤S32的具体流程图；
图7是本发明第二实施例提供的基于GNSS的差分定位系统的结构图；
图8是本发明第二实施例提供的基于GNSS的差分定位系统的模糊度计算模块3的具体结构图；
图9是本发明第二实施例提供的基于GNSS的差分定位系统的模糊度浮点解计算单元31的具体结构图；
图10是本发明第二实施例提供的基于GNSS的差分定位系统的固定模糊度计算单元32的具体结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例中，一种基于GNSS的差分定位方法，包括：获取基站与流动站的观测数据；对所获取的观测数据进行预处理，得到差分数据；基于所述差分数据计算对应的模糊度，并对模糊度进行虚拟约束处理；基于经过虚拟约束处理的模糊度修正所述差分数据进行差分定位。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一：
图1示出了本发明第一实施例提供的一种基于GNSS的差分定位方法的流程图，包括：
步骤S1、获取基站与流动站的观测数据；
具体地，该基站及流动站具有GNSS载波相位数据跟踪能力，该基站及流动站实时观测所在区域的卫星的运行状况，可接具有存储及计算能力的外接设备(例如PDA、个人电脑、U盘、手机等)，该基站及参考站可不具有实时通信能力。基站及流动站实时获得对卫星的观测数据，由于基站及参考站无需具有实时通信能力，此时可通过下载或者复制的方式从基站及流动站获得观测数据，该观测数据可包括：卫星与观测站的距离、跟踪的卫星的型号、每一颗卫星的连续跟踪情况(例如卫星运动轨迹、连续跟踪时间等)、观测数据的开始历元、结束历元、连续观测时间、观测数据中断信息、还可能包括异常数据、粗差数据、电离层延迟、对流层延迟(如延迟的起始时间及结束时间)等，还可包括其他，此处对此不作限制。
步骤S2、对所获取的观测数据进行预处理，得到差分数据；
具体地，对获取的观测数据进行预处理，例如进行异常、粗差数据的剔除，基站接收机钟跳探测与修复、剔除观测连续性较差或者低高度角的观测弧段、周跳探测，并提取整周模糊度及对流层延迟的描述信息等，还对观测数据进行差分运算处理，获得一组差分数据。并统计观测数据的时间长度，观测数据的中断情况，连续跟踪弧段等，此处对此不作限制。
步骤S3、基于差分数据计算对应的模糊度，并对模糊度进行虚拟约束处理；
具体地，根据差分数据来计算对应的模糊度，并在计算模糊度的过程中进行虚拟约束处理，可一定程度上提高定位精度。
步骤S4、基于经过虚拟约束处理的模糊度修正差分数据进行差分定位。
具体地，求得模糊度之后，对差分数据进行修正，进而获得更加准确的差分定位。
本实施例中，在获得差分数据后，统计差分数据对于的模糊度，并进行虚拟约束处理，之后基于进行虚拟约束处理的模糊度来对差分数据进行修正，获得最终的差分定位信息，可一定程度上提高定位精度。
在本实施例的一个优选方案中，该步骤S3具体为：采用最小二乘准则计算所述差分数据对应的模糊度，并对所述模糊度进行虚拟约束处理；
具体地，采用最小二乘准则(最小二乘滤波模型)来计算差分数据对应的模糊度，并在计算过程中进行虚拟约束处理。
在本实施例中，该最小二乘滤波模型具体如下：
Φ2＝Ab+gτ-μ2l-λ2a2+εΦ2
P1＝Ab+gτ+μ1l+εp1
其中，所述P1、P2、Φ1、Φ2分别为伪距差分数据和相位差分数据，所述b及τ分别是基线向量与对流层延迟参数，所述A与g为对应的设计矩阵，所述l及a1、a2分别为n维双差电离层延迟参数与模糊度，所述λ为波长，所述ε为观测值噪声，所述μ为与波长有关的电离层延迟系数。
在本实施例的进一步优选方案中，如图2所示，为本发明第一实施例提供的一种基于GNSS的差分定位方法的步骤S3的具体流程图，该步骤S3具体包括：
步骤S31、采用最小二乘准则获得差分数据对应的模糊度浮点解，并进行虚拟约束处理；
步骤S32、采用最小二乘准则对经过虚拟约束处理的模糊度浮点解进行模糊度固定，获得固定模糊度。
具体地，首先采用最小二乘准则计算差分数据对于的模糊度浮点解，并进行虚拟约束处理，之后再基于最小二乘准则对经过虚拟约束处理的模糊度浮点解进行固定，获得固定模糊度，本实施例中，采用最小二乘准则来获得模糊度解，可充分利用所有观测历元的信息，更加易于实现整周模糊度的固定。而对模糊度进行虚拟约束处理，可提高模糊度的精度。
在本实施例的一优选方案中，如图3所示，为本发明第一实施例提供的一种基于GNSS的差分定位方法的步骤S31的具体流程图，该步骤S31具体包括：
步骤S311，进行单历元模糊度浮点解计算并进行虚拟约束处理，获得单历元对应的模糊度浮点解；
具体地，在进行模糊度浮点解计算过程中，基于最小二乘准则对应的矩阵方程计算每一历元的差分数据的模糊度浮点解，并对模糊度浮点解进行虚拟约束处理，获得每一历元对应的经过虚拟约束处理的模糊度浮点解。
步骤S312，基于每一历元对应的模糊度浮点解获得多历元序贯解。
具体地，将每一历元对应的经过虚拟约束处理的模糊度浮点解进行叠加获得多历元模糊度浮点解。
在本实施例的一个优选方案中，如图4所示，为本发明第一实施例提供的一种基于GNSS的差分定位方法的步骤S311的具体流程图，该步骤S311具体包括：
步骤S3111，获取单历元对应的差分数据；
具体地，分析差分数据，获得每一历元对应的差分数据，该差分数据包括所述流动站位置参数(例如经度、维度等)、电离层延迟参数，对流层延迟参数和模糊度参数等，还可包括其他，此处对此不作限制；
步骤S3112，基于所获取的差分数据获得单历元对应的法矩阵；
步骤S2113，基于流动站与基站之间的距离对电离层延迟参数进行虚拟约束，获得消去电离层延迟和流动站位置参数的单历元法矩阵。
具体地，将获得的单历元的差分数据形成对应的法矩阵，引入电离层约束条件来对该单历元法矩阵进行虚拟约束，例如，电离层约束条件为：l0＝l+εt 0，其中，所述εt 0为随机噪声，虚拟电离层观测量εt 0可来自外部电离层模型，如GIM模型或者区域电离层延迟模型，假设基站与流动站之间的距离越小，电离层延迟参数估值就越接近0，基于该约束条件对单历元法矩阵进行虚拟约束，消去电离层延迟及流动站位置参数，获得单历元模糊度浮点解。
在本实施例的一个优选方案中，如图5所示，为本发明第一实施例提供的一种基于GNSS的差分定位方法的步骤S312的具体流程图，该步骤S312具体包括：
步骤S3121，将每一获得的消去电离层延迟及流动站位置参数的单历元法矩阵进行累加，获得多历元法矩阵；
具体地，根据上述差分数据中的历元中断、周跳、连续跟踪弧度等信息，构建单历元解与多历元解的对应关系，将每一单历元法矩阵累加至多历元序贯解对应的法矩阵中，形成多历元法矩阵。
步骤S3122，基于对流层延迟参数对多历元法矩阵进行虚拟约束，得到多历元序贯解，该多历元序贯解包括模糊度浮点解。
具体地，根据对流层延迟参数对该多历元法矩阵进行虚拟约束，得到多历元序贯解，该多历元序贯解包括模糊度浮点解。
在本实施例的一个优选技术方案中，上述对流层延迟参数包括对流层延迟随时间变化的趋势及对流层延迟随基线长度变化的趋势，该步骤S3122具体包括：
基于对流层延迟随时间变化的趋势构建对应的随时间变化约束方程，并根据随时间变化约束方程更新该多历元法矩阵；
基于对流层延迟随基线长度变化的趋势构建对应的随基线长度变化约束方程，根据该随基线长度变化约束方程再次更新所述更新后的多历元法矩阵，得到多历元序贯解。
在本实施例的一个优选方案中，该模糊度浮点解包括第一模糊度及第二模糊度，该第一模糊度及第二模糊度分别与第一频率f1及第二频率f2(即为双载波信号频率)对应，如图6所示，为本发明第一实施例提供的一种基于GNSS的差分定位方法的步骤S32的具体流程图，该步骤S32具体包括：
步骤S321，基于第一模糊度及第二模糊度获得宽巷模糊度浮点解及窄巷模糊度浮点解；
具体地，分别对模糊度浮点解中的第一模糊度及第二模糊度进行矩阵变换得到宽巷模糊度浮点解及窄巷模糊度浮点解。
步骤S322，基于最小二乘准则搜索到固定宽巷模糊度；
具体地，根据最小二乘准则在宽巷模糊度浮点解中搜索到固定宽巷模糊度，
步骤S323，基于固定宽巷模糊度更新该窄巷模糊度浮点解；
具体地，将固定宽巷模糊度代入上述模糊度浮点解获得固定宽巷模糊度后的窄巷模糊度浮点解；
步骤S324，基于最小二乘准则搜索到固定窄巷模糊度。
具体地，根据最小二乘准则在窄巷模糊度浮点解中搜索固定窄巷模糊度。
在本实施例的一个优选方案中，上述步骤S4具体基于上述固定宽巷模糊度及固定窄巷模糊度对上述差分数据进行修正以进行差分定位。
本实施例中，在获得差分数据后，统计差分数据对应的模糊度，并进行虚拟约束处理，之后基于进行虚拟约束处理的模糊度来对差分数据进行修正，获得最终的差分定位信息，可一定程度上提高定位精度。
其次，先固定宽巷模糊度，以固定宽巷模糊度来进一步固定窄巷模糊度，利用固定宽巷模糊度及窄巷模糊度来进行动态定位，提高定位的可靠性。
再者，消去电离层相关参数，也可一定程度上提高模糊度浮点解的准确性。
实施例二：
图7示出了本发明第二实施例提供的基于GNSS的差分定位系统的结构图，包括：获取模块1、与获取模块1连接的差分处理模块2、与差分处理模块2连接的模糊度计算模块3、与模糊度计算模块3连接的定位模块4，其中：
获取模块1，用于获取基站与流动站的观测数据；处理模块，用于对所获取的观测数据进行预处理，得到差分数据；
具体地，该基站及流动站具有GNSS载波相位数据跟踪能力，该基站及流动站实时观测所在区域的卫星的运行状况，可接具有存储及计算能力的外接设备(例如PDA、个人电脑、U盘、手机等)，该基站及参考站可不具有实时通信能力。基站及流动站实时获得对卫星的观测数据，由于基站及参考站无需具有实时通信能力，此时可通过下载或者复制的方式从基站及流动站获得观测数据，该观测数据可包括：卫星与观测站的距离、跟踪的卫星的型号、每一颗卫星的连续跟踪情况(例如卫星运动轨迹、连续跟踪时间等)、观测数据的开始历元、结束历元、连续观测时间、观测数据中断信息、还可能包括异常数据、粗差数据、电离层延迟、对流层延迟(如延迟的起始时间及结束时间)等，还可包括其他，此处对此不作限制。
差分处理模块2，用于基于所述差分数据计算对应的模糊度，并对模糊度进行虚拟约束处理；
具体地，对获取的观测数据进行预处理，例如进行异常、粗差数据的剔除，基站接收机钟跳探测与修复、剔除观测连续性较差或者低高度角的观测弧段、周跳探测，并提取整周模糊度及对流层延迟的描述信息等，还对观测数据进行差分运算处理，获得一组差分数据。并统计观测数据的时间长度，观测数据的中断情况，连续跟踪弧段等，此处对此不作限制。
模糊度计算模块3，用于基于差分数据计算对应的模糊度，并对模糊度进行虚拟约束处理；
具体地，根据差分数据来计算对应的模糊度，并在计算模糊度的过程中进行虚拟约束处理，可一定程度上提高定位精度。
定位模块4，用于基于经过虚拟约束处理的模糊度修正所述差分数据进行差分定位。
具体地，根据差分数据来计算对应的模糊度，并在计算模糊度的过程中进行虚拟约束处理，可一定程度上提高定位精度。
本实施例中，在获得差分数据后，统计差分数据对应的模糊度，并进行虚拟约束处理，之后基于进行虚拟约束处理的模糊度来对差分数据进行修正，获得最终的差分定位信息，可一定程度上提高定位精度。
在本实施例的一个优选方案中，该模糊度计算模块3具体用于采用最小二乘准则计算所述差分数据对应的模糊度，并对所述模糊度进行虚拟约束处理；
具体地，采用最小二乘准则(最小二乘滤波模型)来计算差分数据对应的模糊度，并在计算过程中进行虚拟约束处理。
在本实施例中，该最小二乘滤波模型具体如下：
Φ2＝Ab+gτ-μ2l-λ2a2+εΦ2
P1＝Ab+gτ+μ1l+εp1
其中，所述P1、P2、Φ1、Φ2分别为伪距差分数据和相位差分数据，所述b及τ分别是基线向量与对流层延迟参数，所述A与g为对应的设计矩阵，所述l及a1、a2分别为n维双差电离层延迟参数与模糊度，所述λ为波长，所述ε为观测值噪声，所述μ为与波长有关的电离层延迟系数。
如图8所示，为本发明第二实施例提供的基于GNSS的差分定位系统的模糊度计算模块3的具体结构图，该模糊度计算模块3具体包括：模糊度浮点解计算单元31及与其连接的固定模糊度计算单元32，其中：
模糊度浮点解计算单元31，用于采用最小二乘准则获得差分数据对应的模糊度浮点解，并进行虚拟约束处理；
固定模糊度计算单元32，用于采用最小二乘准则对经过虚拟约束处理的模糊度浮点解进行模糊度固定，获得固定模糊度。
具体地，首先采用最小二乘准则计算差分数据对应的模糊度浮点解，并进行虚拟约束处理，之后再基于最小二乘准则对经过虚拟约束处理的模糊度浮点解进行固定，获得固定模糊度，本实施例中，采用最小二乘准则来获得模糊度解，可充分利用所有观测历元的信息，更加易于实现整周模糊度的固定。而对模糊度进行虚拟约束处理，可提高模糊度的精度。
如图9所示，为本发明第二实施例提供的基于GNSS的差分定位系统的模糊度浮点解计算单元31的具体结构图，该模糊度浮点解计算单元31具体包括：单历元模糊度浮点解计算子单元311、与单历元模糊度浮点解计算子单元311连接的多历元序贯解计算子单元312，其中：
单历元模糊度浮点解计算子单元311，用于进行单历元模糊度浮点解计算并进行虚拟约束处理，获得单历元对应的模糊度浮点解；
具体地，在进行模糊度浮点解计算过程中，基于最小二乘准则对应的矩阵方程计算每一历元的差分数据的模糊度浮点解，并对模糊度浮点解进行虚拟约束处理，获得每一历元对应的经过虚拟约束处理的模糊度浮点解。
多历元序贯解计算子单元312，用于基于每一历元对应的模糊度浮点解获得多历元序贯解。
具体地，将每一历元对应的经过虚拟约束处理的模糊度浮点解进行叠加获得多历元模糊度浮点解。
在本实施例的一个优选方案中，该单历元模糊度浮点解计算子单元311具体包括：单历元差分数据获取子单元、与单历元差分数据获取子单元连接的单历元法矩阵获取子单元、与单历元法矩阵获取子单元连接的电离层虚拟约束子单元，其中：
单历元差分数据获取子单元，用于获取单历元对应的差分数据；
具体地，分析差分数据，获得每一历元对应的差分数据，该差分数据包括流动站位置参数(如经度、维度)、电离层延迟参数，对流层延迟参数，模糊度参数等，还可包括其他，此处对此不作限制；
单历元法矩阵获取子单元，用于基于所获取的差分数据获得单历元对应的法矩阵；
电离层虚拟约束子单元，用于基于流动站与基站之间的距离对电离层延迟参数进行虚拟约束，获得消去电离层延迟参数的单历元法矩阵。
具体地，将获得的单历元的差分数据形成对应的法矩阵，引入电离层约束条件来对该单历元法矩阵进行虚拟约束，例如，电离层约束条件为：l0＝l+εt 0，其中，所述εt 0为随机噪声，虚拟电离层观测量εt 0可来自外部电离层模型，如GIM模型或者区域电离层延迟模型，假设基站与流动站之间的距离越小，电离层延迟参数估值就越接近0，基于该约束条件对单历元法矩阵进行虚拟约束，消去电离层延迟及位置参数，获得单历元模糊度浮点解。
在本实施例的一个优选方案中，该多历元序贯解计算子单元312具体包括：多历元法矩阵获取子单元及与其连接的多历元序贯解获取子单元，其中：
多历元法矩阵获取子单元，用于将每一获得的消去电离层延迟和流动站位置参数的单历元法矩阵进行累加，获得多历元法矩阵；
具体地，根据上述差分数据中的历元中断、周跳、连续跟踪弧度等信息，构建单历元解与多历元解的对应关系，将每一单历元法矩阵累加至多历元序贯解对应的法矩阵中，形成多历元法矩阵。
多历元序贯解获取子单元，用于基于对流层延迟参数对多历元法矩阵进行虚拟约束，得到多历元序贯解，该多历元序贯解包括模糊度浮点解。
具体地，根据对流层延迟参数对该多历元法矩阵进行虚拟约束，得到多历元序贯解，该多历元序贯解包括模糊度浮点解。
进一步地，该对流层延迟参数包括对流层延迟随时间变化的趋势及对流层延迟随基线长度变化的趋势，该多历元序贯解获取子单元具体用于：
基于对流层延迟随时间变化的趋势构建对应的随时间变化约束方程，并根据随时间变化约束方程更新该多历元法矩阵；以及
基于对流层延迟随基线长度变化的趋势构建对应的随基线长度变化约束方程，根据该随基线长度变化约束方程再次更新所述更新后的多历元法矩阵，得到多历元序贯解。
在本实施例的一个优选方案中，该模糊度浮点解包括第一模糊度及第二模糊度，该第一模糊度及第二模糊度分别与第一频率f1及第二频率f2(即为双载波信号频率)对应，如图10所示，为本发明第二实施例提供的基于GNSS的差分定位系统的固定模糊度计算单元32的具体结构图，该固定模糊度计算单元32具体包括：模糊度浮点解获取子单元321、与模糊度浮点解获取子单元321连接的固定宽巷模糊度获得子单元322、与固定宽巷模糊度获得子单元322连接的更新子单元323、与更新子单元323连接的固定窄巷模糊度获得子单元324，其中：
模糊度浮点解获取子单元321，用于基于第一模糊度及第二模糊度获得宽巷模糊度浮点解及窄巷模糊度浮点解；
具体地，分别对模糊度浮点解中的第一模糊度及第二模糊度进行矩阵变换得到宽巷模糊度浮点解及窄巷模糊度浮点解。
固定宽巷模糊度获得子单元322，用于基于最小二乘准则搜索到固定宽巷模糊度；
具体地，根据最小二乘准则在宽巷模糊度浮点解中搜索到固定宽巷模糊度；
更新子单元323，用于基于固定宽巷模糊度更新该窄巷模糊度浮点解；
具体地，将固定宽巷模糊度代入上述模糊度浮点解获得固定宽巷模糊度后的窄巷模糊度浮点解；
固定窄巷模糊度获得子单元324，用于基于最小二乘准则搜索到固定窄巷模糊度。
具体地，根据最小二乘准则在窄巷模糊度浮点解中搜索固定窄巷模糊度。
在本实施例的一个优选方案中，该定位模块4具体用于基于上述固定宽巷模糊度及固定窄巷模糊度对上述差分数据进行修正以进行差分定位。
本实施例中，在获得差分数据后，统计差分数据对应的模糊度，并进行虚拟约束处理，之后基于进行虚拟约束处理的模糊度来对差分数据进行修正，获得最终的差分定位信息，可一定程度上提高定位精度。
其次，先固定宽巷模糊度，以固定宽巷模糊度来进一步固定窄巷模糊度，利用固定宽巷模糊度及窄巷模糊度来进行动态定位，提高定位的可靠性。
再者，消去电离层相关参数，也可一定程度上提高模糊度浮点解的准确性。
本发明还提出一种服务终端，该服务终端包括上述实施例所述的基于GNSS的差分定位系统，该基于GNSS的差分定位系统的具体结构及工作原理与上述实施例的描述基本一致，具体可参考上述实施例的描述，此处不再赘述。
本发明中，在获得差分数据后，统计差分数据对应的模糊度，并进行虚拟约束处理，之后基于进行虚拟约束处理的模糊度来对差分数据进行修正，获得最终的差分定位信息，可一定程度上提高定位精度。
其次，先固定宽巷模糊度，以固定宽巷模糊度来进一步固定窄巷模糊度，利用固定宽巷模糊度及窄巷模糊度来进行动态定位，提高定位的可靠性。
再者，消去电离层相关参数，也可一定程度上提高模糊度浮点解的准确性。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。
专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于GNSS的差分定位方法，其特征在于，包括：
获取基站与流动站的观测数据；
对所获取的观测数据进行预处理，得到差分数据；
基于所述差分数据计算对应的模糊度，并对模糊度进行虚拟约束处理；
基于经过虚拟约束处理的模糊度修正所述差分数据进行差分定位。
2.根据权利要求1所述的差分定位方法，其特征在于，所述基于所述差分数据计算对应的模糊度，并对模糊度进行虚拟约束处理具体为：
采用最小二乘准则计算所述差分数据对应的模糊度，并对所述模糊度进行虚拟约束处理。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用最小二乘准则计算所述差分数据对应的模糊度，并对所述模糊度进行虚拟约束处理具体包括：
采用最小二乘准则获得所述差分数据对应的模糊度浮点解，并进行虚拟约束处理；
采用最小二乘准则对经过虚拟约束处理的模糊度浮点解进行模糊度固定，获得固定模糊度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述采用最小二乘准则获得所述差分数据对应的模糊度浮点解，并进行虚拟约束处理具体包括：
进行单历元模糊度浮点解计算并进行虚拟约束处理，获得单历元对应的模糊度浮点解；
基于每一历元对应的模糊度浮点解获得多历元序贯解。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述进行单历元模糊度浮点解计算并进行虚拟约束处理，获得单历元对应的模糊度浮点解具体包括：
获取单历元对应的差分数据，所述差分数据包括流动站位置参数、电离层延迟参数；
基于所获取的差分数据获得单历元对应的法矩阵；
基于流动站与基站之间的距离对所述电离层延迟参数进行虚拟约束，获得消去所述电离层延迟和流动站位置参数的单历元法矩阵。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述差分数据还包括对流层延迟参数，所述基于每一历元对应的模糊度浮点解获得多历元序贯具体包括：
将每一获得的消去所述电离层延迟和流动站位置参数的单历元法矩阵进行累加，获得多历元法矩阵；
基于所述对流层延迟参数对所述多历元法矩阵进行虚拟约束，得到多历元序贯解，所述多历元序贯解包括模糊度浮点解。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对流层延迟参数包括对流层延迟随时间变化的趋势及对流层延迟随基线长度变化的趋势，所述基于所述对流层延迟参数对所述多历元法矩阵进行虚拟约束，得到多历元序贯解具体包括：
基于所述对流层延迟随时间变化的趋势构建对应的随时间变化约束方程，并根据所述随时间变化约束方程更新所述多历元法矩阵；
基于所述对流层延迟随基线长度变化的趋势构建对应的随基线长度变化约束方程，根据所述随基线长度变化约束方程再次更新所述更新后的多历元法矩阵，得到多历元序贯解。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述模糊度浮点解包括第一模糊度及第二模糊度，所述采用最小二乘准则对经过虚拟约束处理的模糊度浮点解进行模糊度固定，获得固定模糊度具体包括：
基于所述第一模糊度及第二模糊度获得宽巷模糊度浮点解及窄巷模糊度浮点解；
基于最小二乘准则从所述宽巷模糊度浮点解搜索到固定宽巷模糊度；
基于所述固定宽巷模糊度更新所述窄巷模糊度浮点解；基于最小二乘准则在所更新的窄巷模糊度浮点解搜索到固定窄巷模糊度。
9.一种基于GNSS的差分定位系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取基站与流动站的观测数据；处理模块，用于对所获取的观测数据进行预处理，得到差分数据；
差分处理模块，用于对所获取的观测数据进行预处理，得到差分数据；
模糊度计算模块，用于基于所述差分数据计算对应的模糊度，并对模糊度进行虚拟约束处理；
定位模块，用于基于经过虚拟约束处理的模糊度修正所述差分数据进行差分定位。
10.一种服务终端，其特征在于，包括如权利要求9所述的基于GNSS的差分定位系统。
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