CN108535749B - 基于cors的定位增强方法及系统、定位系统 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于定位技术领域,提供了一种基于CORS的定位增强方法及装置、定位系统,所述定位增强方法包括:获取原始观测数据;构造全网观测模型;对所述全网观测模型进行修正处理以固定非差模糊度,得到全网状态误差估值模型;基于所述原始观测数据及所述全网状态误差估值模型获取对应的全网状态误差参数;对所获取的全网状态误差参数进行播发。本发明中,构建全网观测模型,并进行修正处理建立全网状态误差估值模型,固定非差模糊度,使得PPP技术与网络RTK技术在服务端得以融合统一,可提高误差估值效率以及后期定位准确性。
Description
技术领域
本发明属于定位技术领域,尤其涉及一种基于CORS的定位增强方法及系统、定位系统。
背景技术
精密单点定位(PPP)和网络RTK技术(RTK)是精密定位中主要的数据处理技术,网络RTK技术(Real-timekinematic,载波相位差分技术)也称基准站RTK,是通过在某一区域内建立多个(三个以上)的GNSS卫星参考基准站,对该地区构成网络覆盖,各站点观测信息构建站间、星间双差观测模型,消除了包括接收机载波伪距误差,接收机、卫星钟差偏差,并大幅度削弱包括卫星轨道误差、大气误差等对模糊度的影响,服务端固定双差模糊度并建立区域大气误差模型,根据用户位置生成用户所在位置的大气误差信息,联合该区域所在站点的观测信息,共同发送给用户以实现用户端的高精度载波相位差分定位的一种技术。精密单点定位(PPP)技术是指单台GNSS接收机利用全球若干地面跟踪站的GNSS观测数据计算出的精密卫星轨道和卫星钟差,对所采集的相位和伪距观测值进行定位计算,实现高精度定位的技术。
现有技术中,PPP技术包括非差PPP技术,RTK技术包括网络RTK技术,非差PPP技术与网络RTK技术的组合应用是GNSS数据处理的发展趋势,但PPP和网络RTK两种技术处理数据时采用的模型没有得到较好统一,例如,针对同一批观测数据,PPP技术与网络RTK技术分别采用不同的数据处理模式导致不同改正信息所隐含的基准不一致,进而影响后期定位准确度。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于CORS的定位增强方法及系统,旨在解决现有技术中由于PPP技术与网络RTK技术组合应用时分别采用不同的模型导致影响定位准确性的问题。
本发明实施例是这样实现的,一种基于CORS的定位增强方法,包括:
获取原始观测数据;
构造全网观测模型;
对所述全网观测模型进行修正处理以固定非差模糊度,得到全网状态误差估值模型;
基于所述原始观测数据及所述全网状态误差估值模型获取对应的全网状态误差参数;
对所获取的全网状态误差参数进行播发。
优选地,所述对所述全网观测模型修正处理以固定非差模糊度,得到全网状态误差估值模型具体为:
基于所述全网状态观测模型及所述原始观测数据进行去相关处理,得到所述全网状态误差估值模型。
优选地,所述基于所述全网状态观测模型及所述原始观测数据进行去相关处理,得到所述全网状态误差估值模型具体包括:
基于所述全网状态观测模型及所述原始观测数据进行第一次去相关处理,获得第一处理模型;
基于所述第一处理模型进行第二次去相关处理,获得第二处理模型;
基于所述第二处理模型进行第三次去相关处理,获得第三处理模型;
基于所述第三处理模型进行第四次去相关处理,获得所述全网状态误差估值模型。
优选地,所述基于所述全网状态观测模型及所述原始观测数据进行第一次去相关处理,获得第一处理模型具体为:
基于所述全网状态观测模型及所述原始观测数据进行伪距偏差与电离层延迟之间的去相关,获得第一处理模型。
优选地,所述基于所述第一处理模型进行第二次去相关处理,获得第二处理模型具体为:
基于所述第一处理模型进行钟差去相关及伪距偏差去相关处理,得到所述第二处理模型。
优选地,所述基于所述第二处理模型进行第三次去相关处理,获得第三处理模型具体为:
基于所述第二处理模型进行载波偏差去相关处理,得到所述第三处理模型。
优选地,所述基于所述第三处理模型进行第四次去相关处理,获得所述全网状态误差估值模型具体为:
基于所述第三处理模型进行模糊度去相关处理,获得所述全网状态误差估值模型。
优选地,所述对所获取的全网状态误差参数进行播发具体为:
根据播发的对象类型对所获取的全网状态误差参数进行相应播发。
本发明还提供一种基于CORS的定位增强装置,所述定位增强装置包括:
第一获取单元,用于获取原始观测数据;
构造单元,用于构造全网观测模型;
处理单元,用于对所述全网观测模型修正处理以固定非差模糊度,得到全网状态误差估值模型;
第二获取单元,用于基于所述原始观测数据及所述全网状态误差估值模型获取对应的全网状态误差参数;
播发单元,用于对所获取的全网状态误差参数进行播发。
本发明还提供一种定位系统,所述定位系统包括基于CORS的定位增强装置,所述定位增强装置包括:
第一获取单元,用于获取原始观测数据;
构造单元,用于构造全网观测模型;
处理单元,用于对所述全网观测模型修正处理以固定非差模糊度,得到全网状态误差估值模型;
第二获取单元,用于基于所述原始观测数据及所述全网状态误差估值模型获取对应的全网状态误差参数;
播发单元,用于对所获取的全网状态误差参数进行播发。
本发明还提供一种存储器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行如下步骤:
获取原始观测数据;
构造全网观测模型;
对所述全网观测模型进行修正处理以固定非差模糊度,得到全网状态误差估值模型;
基于所述原始观测数据及所述全网状态误差估值模型获取对应的全网状态误差参数;
对所获取的全网状态误差参数进行播发。
本发明还提供一种服务终端,包括存储器、处理器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
获取原始观测数据;
构造全网观测模型;
对所述全网观测模型进行修正处理以固定非差模糊度,得到全网状态误差估值模型;
基于所述原始观测数据及所述全网状态误差估值模型获取对应的全网状态误差参数;
对所获取的全网状态误差参数进行播发。
在本发明实施例中,构建全网观测模型,并进行修正处理建立全网状态误差估值模型,固定非差模糊度,使得PPP技术与网络RTK技术在服务端算法得以融合统一,可提高误差估值效率,提高后期定位准确性。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的一种基于CORS的定位增强方法的流程图;
图2为本发明第一实施例提供的一种基于CORS的定位增强方法的步骤S3的具体流程图;
图3为本发明第一实施例提供的一种基于CORS的定位增强方法的步骤S5的具体流程图;
图4为本发明第二实施例提供的一种基于CORS的定位增强装置的结构图;
图5为本发明第三实施例提供的一种服务终端的结构图。
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CORS的定位增强方法,包括:获取原始观测数据;构造全网观测模型;对所述全网观测模型修正处理以固定非差模糊度,得到全网状态误差估值模型;基于所述原始观测数据及所述全网状态误差估值模型获取对应的全网状态误差参数;对所获取的全网状态误差参数进行播发。
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CORS的定位增强方法的流程图,该方法包括:
步骤S1,获取原始观测数据;
具体地,首先获取原始的观测数据,优选地,获取区域CORS(ContinuouslyOperating Reference Stations,连续运行卫星定位服务参考站)基准站的原始GNSS观测数据,该观测数据可包括:历元、星历数据、基站数据,还可包括流动站观测数据等,此处对此不作限制。进一步地,从基准站网端(包括多个基准站K1、K2、…Kn,n为大于0的自然数)获取,在某一历元i,各基准站共观测m颗卫星(s=1、2、3、4、、、m,m为大于0的自然数),上述m颗卫星分属于GPS、BDS、GALILEO星座系统,每一星座系统可用S表示,其可观测到的观测频率用j(j=1、2、3、、、f,f为大于0的自然数)表示。
步骤S2,构造全网观测模型;
具体地,该全网观测模型具体为:
其中,所述表示基准站k接收到卫星s在观测频率j下的伪距观测值,所述表示基准站k接收到卫星s在观测频率j下的载波观测值,表示基准站k到卫星s之间的距离,c表示光速,δtk表示基准站k对应接收机的钟差偏差值,δts表示卫星s的钟差偏差值,表示基准站k在卫星s倾斜方向对流层延迟,表示基准站k在卫星s倾斜方向的电离层延迟,αj表示与观测频率j相关的系数,表示基准站k对应接收机的伪距偏差,表示卫星s在观测频率j下的伪距偏差,表示基准站k对应接收机在观测频率j下的载波偏差,表示卫星s在观测频率j下的载波偏差,表示基准站k处接收到卫星s的其他误差偏差,可包括:相对论效应,潮汐改正等,为基准站k接收到的卫星s在观测频率j下的伪距观测噪声,为基准站k接收到的卫星s在观测频率j下的载波观测噪声,λj为观测频率j对应的载波波长,为基准站k接收到卫星s在观测频率j下的载波非差模糊度。
进一步地,对于区域增强系统,认为基准站坐标精确已知,同时可利用网络接收到实时精密星历或IGU预测轨道星历,实现卫星轨道坐标的精确修正。对于对流层湿延迟部分,可将基准站k位置处的天顶对流层湿延迟值ZWDk作为未知参数,构建观测方程如下:
Vi=BiXi-Li;
其中,所述i表示第i个历元(i为大于0的自然数),Vi为残差矩阵,Bi为观测方程设计矩阵,Li为观测值矩阵,Xi为未知参数矩阵。该未知参数矩阵包括n×1维各观测值k的天顶对流层湿延迟值ZWDk,n×1维接收机的钟差偏差值δtk,m×1维卫星的钟差偏差值δts,(n*f*S)×1维接收机端的每一观测频段对应的伪距偏差(硬件延迟)(m*f)×1维卫星端的每一观测频段对应的伪距偏差(硬件延迟)(n*f*S)×1维接收机端的每一观测频段对应的载波偏差(m*f)×1维卫星端的每一观测频段对应的载波偏差(m*n)×1维各基准站在各卫星倾斜方向的电离层延迟以及(m*n*f)×1维基准站k在观测频率j下的载波非差模糊度
进一步地,
再进一步地,设计矩阵Bi和观测值矩阵Li可表示为:
本实施例中,上述观测模型(全网非差非组合观测模型)中,设计矩阵维数为(2mnf)×(m+2n+2nfS+2mf+mn+mnf),由于引入了各频率信号的时延偏差(载波、伪距偏差)及频率相关电离层参数,消除模型估计秩亏。
步骤S3,对全网观测模型进行修正处理以固定非差模糊度,得到全网状态误差估值模型;
具体地,对上述全网观测模型进行修正处理,以固定非差模糊度,并得到全网状态误差估计值模型。
优选地,基于全网状态观测模型及原始观测数据进行去相关处理,得到全网状态误差估值模型。
步骤S4,基于原始观测数据及全网状态误差估值模型获取对应的全网状态误差参数;
具体地,基于原始观测数据及全网状态误差估值模型进行待估参数求解,得到对应的全网状态误差参数,该误差参数可包括:卫星轨道、卫星钟差、卫星各频段载波偏差、卫星多频伪距偏差、大气误差参数等,其中,所述大气误差参数可通过建立区域格网模型并通过内插方式获得。
步骤S5,对所获取的全网状态误差参数进行播发;
具体地,根据播发的对象类型对所获取的全网状态误差参数进行相应处理后播发。
在本实施例的一个优选方案中,上述步骤S1之后、步骤S2之前还可包括:
对获取的GNSS观测数据进行预处理;
具体地,可对获取的原始的GNSS观测数据进行预处理,例如对数据进行筛选、清洗,剔除无用或者无效数据等,此处对此不作限制。
在本实施例中,构建全网观测模型,并进行修正处理建立全网状态误差估值模型,固定非差模糊度,使得PPP技术与网络RTK技术在服务端得以融合统一,可提高误差估值效率以及后期定位准确性。。
在本实施例的一个优选方案中,如图2所示,为本发明第一实施例提供的一种基于CORS的定位增强方法的步骤S3的具体流程图,该步骤S3具体包括:
步骤S31,基于全网状态观测模型及原始观测数据进行第一次去相关处理,获得第一处理模型;
具体地,基于全网状态观测模型及原始观测数据进行伪距偏差与电离层延迟之间的去相关,获得第一处理模型;即进行伪距偏差与电离层延迟去相关处理,获得第一处理模型的过程如下:
在本实施例中,首先对各频段的伪距偏差重参化,以将伪距偏差定义为频率无关项及频率相关项,卫星与接收机伪距偏差可变化为:
本实施例中,为消除伪距偏差和电离层延迟之间的相关性特征,通过附加接收机端及卫星端无电离层伪距偏差“基准”和硬件延迟DCB“基准”,伪距偏差的频率无关项(无电离层伪距偏差)被钟差吸收,定义为cδtk′及cδts′,频率相关项(DCB)被电离层延迟吸收,定义为包含DCB项的卫星倾斜电离层延迟值由于载波伪距使用相同接收机卫星钟差及电离层延迟参数,载波偏差部分吸收电离层及接收机钟差中的硬件延迟部分,定义为各参数的实际物理意义可表示如下:
上述参数中,接收机钟可采用白噪声,倾斜电离层延迟吸收卫星及接收机DCB延迟项则可采用随机游走或白噪声描述。使用上述重新还原定义的参数,重新参数化的伪距载波可修正为:
对于多频观测值(j=1,……,f;f≥3),由于采用L1和L2频段的无电离层组合硬件延迟,造成其他频段的接收机及卫星端硬件延迟不能被吸收消除,例如:
于是需要转到步骤S32继续进行去相关处理,以实现网络RTK与PPP的融合;
步骤S32,基于第一处理模型进行第二次去相关处理,获得第二处理模型;
具体地,基于第一处理模型进行钟差去相关及伪距偏差去相关处理,得到第二处理模型;即进行接收机钟差与卫星钟差去相关处理,以及接收机伪距偏差与卫星伪距偏差去相关处理,具体的获取第二处理模型的过程如下:
在本实施例中,优选地,定义核心站点k1(即基准站k1)的接收机钟差值为零,卫星钟差吸收接收机钟差值,定义为吸收了核心站点接收机钟差k1的卫星钟差偏差对于非核心站点,其接收机钟差部分吸收核心站点的接收机钟差值,定义为吸收了核心站点k1接收机钟差的非核心站点kn的接收机钟差重定义的参数具体如下:
使用上述重新定义的参数,核心站点的观测值可表示为如下公式:
同理,非核心站点伪距、载波观测方程可表示为如下公式:
步骤S33,基于第二处理模型进行第三次去相关处理,获得第三处理模型;
具体地,基于第二处理模型进行载波偏差去相关处理,得到第三处理模型;即进行接收机载波偏差与卫星载波偏差、模糊度去相关处理,获取第三处理模型的过程如下:
从上述第二处理模型中看出,各频段模糊度接收机载波偏差及卫星载波偏差线性相关,为消除上述参数间相关性,本步骤中增加核心站点的各频段的接收机载波偏差及模糊度“基准”,并设计零矩阵,规定各频段卫星载波偏差吸收核心站点的接收机载波偏差及模糊度,并将其定义为规定非核心站点接收机相位偏差吸收核心站点载波偏差,并将其定义为规定非核心站点模糊度吸收核心站点非差模糊度,并将其定义为可表示:
其中,k1为核心站点,kn为非核心站点(n>1),由于此时卫星载波偏差产品吸收了包括核心站接收机、卫星端的载波偏差、无电离层硬件延迟及初始模糊度参数,受伪距噪声影响而表现为一定波动变化。
重新参数化的核心站点及非核心站点的载波观测值可表示为如下公式:
需要说明的是,由于上述第三处理模型中的接收机端载波偏差与模糊度仍存在线性相关,于是转到步骤S34,继续进行去相关处理,提供融合度;
步骤S34,基于第三处理模型进行第四次去相关处理,获得全网状态误差估值模型;
具体地,基于第三处理模型进行模糊度去相关处理,获得全网状态误差估值模型,即对接收机间“载波偏差”和模糊度进行去相关处理,获取上述全网状态误差估值模型过程如下:
为消除接收机间“载波偏差”和模糊度的相关性,设计初始历元首颗卫星r的模糊度“基准”,设计零矩阵使得非基准星基础模糊度吸收基准星(s=r)基础模糊度参数,于是重定义的接收机间“载波偏差”和模糊度可表示为:
当基准卫星在第i+1历元消失时,剩余模糊度仍吸收基准卫星的单差模糊度不需要再添加新的参考卫星来维持滤波器的稳定性和模糊度的整数特性,仅当相同星座的所有卫星全部消失时,才需重新考虑加入基准卫星。最终,非核心站点的载波观测值可表示为:
从上述公式可以看出,通过附加各级基准,重新获得了具有整数特性的双差模糊度参数。本实施例中,采用表1的附加基准参数来进行去相关处理,得到如表2所述的待估参数表;
表1
表2
上述表1及2中,待估参数个数为(nf+mf+mn+mnf-m-f+1),基准个数为(nf+mf+2m+2n+f-1),由于待估参数中包含天顶对流层湿延迟,因此模型本身仍依赖一段连续观测时间以实现模糊度与对流层延迟的分离。
在本实施例中,针对全频段的观测数据,以附加核心站点的伪距及载波偏差、核心站点的各个卫星的非差模糊度及其他站点的参考星的模糊度作参考基准,解决了全网待估参数的秩亏问题,实现非差模糊度的固定,恢复了非差模糊度的整体特性。
在本实施例的一个优选方案中,如图3所示,为本发明第一实施例提供的一种基于CORS的定位增强方法的步骤S5的具体流程图,该步骤S5具体包括:
步骤S51,分析播发的对象类型;
具体地,分析播发的对象(用户)类型,对象类型可为PPP用户、网络RTK用户、RTD用户,还可以是其他类型用户,此处对此不作限制,本实施例以对象类型为PPP用户、网络RTK用户、RTD用户来进行举例说明。
步骤S52,根据对象类型进行相应播发;
具体地,当是PPP用户时,由于受到区域的通讯链路带宽或通讯方法的限制,在用户端难以实现非差模糊度的固定解,此时可通过降低宽巷载波偏差、或减小卫星频间(超宽巷载波偏差)的播发频率来减少数据播发量,例如可每小时播发一组宽巷载波偏差,或每天播发频间偏差。
当是网络RTK用户时,该步骤S52具体包括:
接收网络RTK用户端上传的位置信息;
对接收的位置信息进行解析,得到用户的位置数据,用户记为u,其中,该位置数据包括位置所在三维坐标(Xu,Yu,Zu)及GNSS定位状态,利用上述获取的全网状态误差参数等价转换为用户所在位置的虚拟观测值信息(即获取VRS改正值),转换规则如下:
其中,所述及分别为VRS(Virtual Refference Station,虚拟参考站)位置的伪距、载波观测值,当估计卫星钟差时,卫星钟差产品中包含核心站点接收机端钟差,生成的VRS改正值中包含核心站点钟差改正值,相应的,对于载波观测值,卫星载波偏差中包含模糊度参数,当生成的VRS观测值和实际用户站点组成双差观测值时,可作为整参数模糊度进行估计固定。其中,为用户所在位置的各卫星站星距,可利用公式计算得到,(Xs,Ys,Zs)为卫星s的坐标,和分别为用户所在位置处的内插的倾斜方向对流层、电离层延迟改正值。对于对流层延迟,湿延迟采用区域站点天顶对流层延迟内插得到,干延迟部分采用经验模型计算得到,然后将所得数据进行播发;
当是RTD用户时,上述步骤该步骤S52具体包括:
首先计算各站点的伪距改正值,并根据区域进行各卫星的伪距改正值求均值,然后播发给RTD用户,该播发参数包括:伪距改正值PRC(Pseudorange correction)以及伪距改正值变化率RRC(Range rate correction),具体采用下述计算公式来计算上述伪距改正值:
其中,所述t1,t0为前后历元的观测时间,所述PRC(t0),PRC(t1)分别表示相邻的前后历元的观测时间对应的伪距改正值,Bs为卫星s的TGD延迟值,与前述相同,表示基准站k处接收到卫星s的其他误差偏差,可包括:相对论效应,潮汐改正等。
本实施例中,构建全网观测模型,并进行修正处理建立全网状态误差估值模型,固定非差模糊度,使得PPP技术与网络RTK技术在服务端得以融合统一,可提高误差估值效率以及后期定位准确性。
其次,针对全频段的观测数据,以附加核心站点的伪距及载波偏差、核心站点的各个卫星的非差模糊度及其他站点的参考星的模糊度作参考基准,解决了全网待估参数的秩亏问题,实现非差模糊度的固定,恢复了非差模糊度的整体特性。
再者,根据不同的用户类型进行相应的数据播发,提高播发效率。
实施例二:
图4示出了本发明第二实施例提供的一种基于CORS的定位增强装置的结构图,该装置包括:第一获取单元1、与第一获取单元1连接的构造单元2、与构造单元2连接的处理单元3、与处理单元3连接的第二获取单元4、与第二获取单元4连接的播发单元5,其中:
第一获取单元1,用于获取原始观测数据;
具体地,首先获取原始的观测数据,优选地,获取区域CORS(ContinuouslyOperating Reference Stations,连续运行卫星定位服务参考站)基准站的原始GNSS观测数据,该观测数据可包括:历元、星历数据、基站数据,还可包括流动站观测数据等,此处对此不作限制。进一步地,从基准站网端(包括多个基准站K1、K2、…Kn,n为大于0的自然数)获取,在某一历元i,各基准站共观测m颗卫星(s=1、2、3、4、、、m,m为大于0的自然数),上述m颗卫星分属于GPS、BDS、GALILEO星座系统,每一星座系统可用S表示,其可观测到的观测频率用j(j=1、2、3、、、f,f为大于0的自然数)表示。
构造单元2,用于构造全网观测模型;
具体地,该全网观测模型具体为:
其中,所述表示基准站k接收到卫星s在观测频率j下的伪距观测值,所述表示基准站k接收到卫星s在观测频率j下的载波观测值,ρ表示观测站到卫星s之间的距离,c表示光速,δtk表示基准站k对应接收机的钟差偏差值,δts表示卫星s的钟差偏差值,表示基准站k在卫星s倾斜方向的对流层延迟,表示基准站k在卫星s倾斜方向的电离层延迟,αj表示与观测频率j相关的系数,表示基准站k对应接收机的伪距偏差,表示卫星s在观测频率j下的伪距偏差,表示基准站k对应接收机在观测频率j下的载波偏差,表示卫星s在观测频率j下的载波偏差,表示基准站k处接收到卫星s的其他误差偏差,可包括:相对论效应,潮汐改正等,为基准站k接收到的卫星s在观测频率j下的伪距观测噪声,为基准站k接收到的卫星s在观测频率j下的载波观测噪声,λj为观测频率j对应的载波波长,为基准站k接收到卫星s在观测频率j下的载波非差模糊度。进一步地,对于区域增强系统,认为基准站坐标精确已知,同时可利用网络接收到实时精密星历或IGU预测轨道星历,实现卫星轨道坐标的精确修正。对于对流层湿延迟部分,可将基准站k位置处的天顶对流层湿延迟值ZWDk作为未知参数,构建观测方程如下:
Vi=BiXi-Li;
其中,所述i表示第i个历元(i为大于0的自然数),所述Vi为残差矩阵,Bi为观测方程设计矩阵,Li为观测值矩阵,Xi为未知参数矩阵。该未知参数矩阵包括n×1维各站点天顶对流层湿延迟值ZWDk,n×1维接收机的钟差偏差值δtk,m×1维卫星的钟差偏差值δts,(n*f*S)×1维接收机端的每一观测频段对应的伪距偏差(硬件延迟)(m*f)×1维卫星端的每一观测频段对应的伪距偏差(硬件延迟)(n*f*S)×1维接收机端的每一观测频段对应的载波偏差(m*f)×1维卫星端的每一观测频段对应的载波偏差(m*n)×1维各基准站在各卫星倾斜方向的电离层延迟以及(m*n*f)×1维基准站k在观测频率j下的载波非差模糊度
进一步地,
再进一步地,设计矩阵Bi和观测值矩阵Li可表示为:
本实施例中,上述观测模型中,设计矩阵维数为(2mnf)×(m+2n+2nfS+2mf+mn+mnf),统一的非差非组合由于引入了各频率信号的时延偏差(载波、伪距偏差)及频率相关电离层参数,模型估计秩亏。
处理单元3,用于对全网观测模型进行修正处理以固定非差模糊度,得到全网状态误差估值模型;
具体地,对上述全网观测模型进行修正处理,以固定非差模糊度,并得到全网状态误差估计值模型。
优选地,基于全网状态观测模型及原始观测数据进行去相关处理,得到全网状态误差估值模型。
第二获取单元4,用于基于原始观测数据及全网状态误差估值模型获取对应的全网状态误差参数;
具体地,基于原始观测数据及全网状态误差估值模型进行待估参数求解,得到对应的全网状态误差参数,该误差参数可包括:卫星轨道、卫星钟差、卫星各频段载波偏差、卫星多频伪距偏差、大气误差参数等,其中,所述大气误差参数可通过建立区域格网模型并通过内插方式获得。
播发单元5,用于对所获取的全网状态误差参数进行播发;
具体地,根据播发的对象类型对所获取的全网状态误差参数进行相应处理后播发。
在本实施例的一个优选方案中,该装置还可包括:与获取单元1连接的预处理单元,其中:
预处理单元,用于对获取的GNSS观测数据进行预处理;
具体地,可对获取的原始的GNSS观测数据进行预处理,例如对数据进行筛选、清洗,剔除无用或者无效数据等,此处对此不作限制。
在本实施例中,构建全网观测模型,并进行修正处理建立全网状态误差估值模型,固定非差模糊度,使得PPP技术与网络RTK技术在服务端得以融合统一,可提高误差估值效率以及后期定位准确性。
在本实施例的一个优选方案中,该处理单元3具体包括:第一处理子单元、与第一处理子单元连接的第二处理子单元、与第二处理子单元连接的第三处理子单元、与第三处理子单元连接的第四处理子单元,其中:
第一处理子单元,用于基于全网状态观测模型及原始观测数据进行第一次去相关处理,获得第一处理模型;
具体地,基于全网状态观测模型及原始观测数据进行伪距偏差与电离层延迟之间的去相关,获得第一处理模型;即进行伪距偏差与电离层延迟去相关处理,获得第一处理模型的过程如下:
在本实施例中,首先对各频段的伪距偏差重参化,以将伪距偏差定义为频率无关项及频率相关项,卫星与接收机伪距偏差可变化为:
本实施例中,为消除伪距偏差和电离层延迟之间的相关性特征,通过附加接收机端及卫星端无电离层伪距偏差“基准”和硬件延迟DCB“基准”,伪距偏差的频率无关项(无电离层伪距偏差)被钟差吸收,定义为cδtk′及cδts′,频率相关项(DCB)被电离层延迟吸收,定义为由于载波伪距使用相同接收机卫星钟差及电离层延迟参数,载波偏差部分吸收了电离层及接收机钟差中的硬件延迟部分,定义为各参数的实际物理意义可表示为:
上述参数中,接收机钟采用白噪声,倾斜电离层延迟吸收卫星及接收机DCB延迟项,可以采用随机游走或白噪声描述。使用上述重新还原定义的参数,重新参数化的伪距载波可修正为:
对于多频观测值(j=1,……,f;f≥3),由于采用L1和L2频段的无电离层组合硬件延迟,造成其他频段的接收机及卫星端硬件延迟不能被吸收消除,例如:
第二处理子单元,用于基于第一处理模型进行第二次去相关处理,获得第二处理模型;
具体地,基于第一处理模型进行钟差去相关及伪距偏差去相关处理,得到第二处理模型;即进行接收机钟差与卫星钟差去相关处理,以及接收机伪距偏差与卫星伪距偏差去相关处理,具体的获取第二处理模型的过程如下:
在本实施例中,优选地,定义核心站点k1(即基准站k1)的接收机钟差值为零,卫星钟差吸收接收机钟差值,定义为吸收了核心站点接收机钟差k1的卫星钟差偏差对于非核心站点,其接收机钟差部分吸收核心站点的接收机钟差值,定义为吸收了核心站点k1接收机钟差的非核心站点kn的接收机钟差重定义的参数具体如下:
使用重新定义的参数,核心站点的观测值可表示为如下公式:
同理,非核心站点伪距、载波观测方程可表示为如下公式:
第三处理子单元,用于基于第二处理模型进行第三次去相关处理,获得第三处理模型;
具体地,基于第二处理模型进行载波偏差去相关处理,得到第三处理模型;即进行接收机载波偏差与卫星载波偏差、模糊度去相关处理,获取第三处理模型的过程如下:
从上述第二处理模型中看出,各频段模糊度接收机载波偏差及卫星载波偏差线性相关,为消除上述参数间相关性,本步骤中增加核心站点的各频段的接收机载波偏差及模糊度“基准”,并设计零矩阵,规定各频段卫星载波偏差吸收核心站点的接收机载波偏差及模糊度,并将其定义为规定非核心站点接收机相位偏差吸收核心站点载波偏差,并将其定义为规定非核心站点模糊度吸收核心站点非差模糊度,并将其定义为可表示:
其中,k1为核心站点,kn为非核心站点(n>1),由于此时卫星载波偏差产品吸收了包括核心站接收机、卫星端的载波偏差、无电离层硬件延迟及初始模糊度参数,受伪距噪声影响而表现为一定波动变化。
重新参数化的核心站点及非核心站点的载波观测值可表示为如下公式:
需要说明的是,上述第三处理模型中,接收机端载波偏差与模糊度仍存在线性相关;
第四处理子单元,用于基于第三处理模型进行第四次去相关处理,获得全网状态误差估值模型;
具体地,基于第三处理模型进行模糊度去相关处理,获得全网状态误差估值模型,即对接收机间“载波偏差”和模糊度进行去相关处理,获取上述全网状态误差估值模型过程如下:
为消除接收机间“载波偏差”和模糊度的相关性,设计初始历元首颗卫星r的模糊度“基准”,设计零矩阵使得非基准星基础模糊度吸收基准星(s=r)基础模糊度参数,于是重定义的接收机间“载波偏差”和模糊度可表示为:
当基准卫星在第i+1历元消失时,剩余模糊度仍吸收基准卫星的单差模糊度不需要再添加新的参考卫星来维持滤波器的稳定性和模糊度的整数特性,仅当相同星座的所有卫星全部消失时,才需重新考虑加入基准卫星。最终,非核心站点的载波观测值可表示为:
从上述公式可以看出,通过附加各级基准,重新获得了具有整数特性的双差模糊度参数。本实施例中,采用表1的附加基准参数来进行去相关处理,得到如表2所述的待估参数表;
表1
表2
上述表1及2中,待估参数个数为(nf+mf+mn+mnf-m-f+1),基准个数为(nf+mf+2m+2n+f-1),由于待估参数中包含天顶对流层湿延迟,因此模型本身仍依赖一段连续观测时间以实现模糊度与对流层延迟的分离。
在本实施例中,针对全频段的观测数据,以附加核心站点的伪距及载波偏差、核心站点的各个卫星的非差模糊度及其他站点的参考星的模糊度作参考基准,解决了全网待估参数的秩亏问题,实现非差模糊度的固定,恢复了非差模糊度的整体特性。
在本实施例的一个优选方案中,该播发单元5具体包括:分析子单元及与其连接的播发子单元,其中:
分析子单元,用于分析播发的对象类型;
具体地,分析播发的对象(用户)类型,对象类型可为PPP用户、网络RTK用户、RTD用户,还可以是其他类型用户,此处对此不作限制,本实施例以对象类型为PPP用户、网络RTK用户、RTD用户来进行举例说明。
播发子单元,用于根据对象类型进行相应播发;
具体地,当是PPP用户时,由于受到区域的通讯链路带宽或通讯方法的限制,在用户端难以实现非差模糊度的固定解,此时可通过降低宽巷载波偏差、或减小卫星频间(超宽巷载波偏差)的播发频率来减少数据播发量,例如可每小时播发一组宽巷载波偏差,或每天播发频间偏差。
当是网络RTK用户时,该播发子单元具体用于:
接收网络RTK用户端上传的位置信息;
对接收的位置信息进行解析,得到用户的位置数据,用户记为u,其中,该位置数据包括位置所在三维坐标(Xu,Yu,Zu)及GNSS定位状态,利用上述获取的全网状态误差参数等价转换为用户所在位置的虚拟观测值信息(即获取VRS改正值),转换规则如下:
其中,所述及分别为VRS(Virtual Reference Station,虚拟参考站)位置的伪距、载波观测值,当估计卫星钟差时,卫星钟差产品中包含核心站点接收机端钟差,生成的VRS改正值中包含核心站点钟差改正值,相应的,对于载波观测值,卫星载波偏差中包含模糊度参数,当生成的VRS观测值和实际用户站点组成双差观测值时,可作为整参数模糊度进行估计固定。其中,为用户所在位置的各卫星站星距,可利用公式计算得到,(Xs,Ys,Zs)为卫星s的坐标,和分别为用户所在位置处的内插的倾斜方向对流层、电离层延迟改正值。对于对流层延迟,湿延迟采用区域站点天顶对流层延迟内插得到,干延迟部分采用经验模型计算得到,然后将所得数据进行播发;
当是RTD用户时,该播发子单元具体用于:
首先计算各站点的伪距改正值,并根据区域进行各卫星的伪距改正值求均值,然后播发给RTD用户,播发参数包括伪距改正值PRC(Pseudorange correction)以及伪距改正值变化率RRC(Range rate correetion),具体采用下述计算公式来计算上述伪距改正值:
其中,所述t1,t0为相邻的前后历元的观测时间,所述PRC(t0),PRC(t1)分别表示相邻的前后历元的观测时间对应的伪距改正值,Bs为卫星s的TGD延迟值,与上述相同,表示基准站k处接收到卫星s的其他误差偏差,可包括:相对论效应,潮汐改正等。
本实施例中,构建全网观测模型,并进行修正处理建立全网状态误差估值模型,固定非差模糊度,使得PPP技术与网络RTK技术在服务端得以融合统一,可提高误差估值效率以及后期定位准确性。
其次,针对全频段的观测数据,以附加核心站点的伪距及载波偏差、核心站点的各个卫星的非差模糊度及其他站点的参考星的模糊度作参考基准,解决了全网待估参数的秩亏问题,实现非差模糊度的固定,恢复了非差模糊度的整体特性。
再者,根据不同的用户类型进行相应的数据播发,提高播发效率。
在本发明中,还提出一种定位系统,该定位系统除了具有定位功能结构之外,还包括上述实施例二所述的基于CORS的定位增强装置,该基于CORS的定位增强装置的具体结构、工作原理及所带来的技术效果与上述实施例二的描述基本一致,具体可参考上述实施例二,此处不再赘述。
实施例三:
图5示出了本发明第三实施例提供的一种服务终端的结构图,该服务终端包括:存储器(memory)51、处理器(processor)52、通信接口(Communications Interface)53和总线54,该处理器52、存储器51、通信接口53通过总线54完成相互之间的交互通信。
存储器51,用于存储各种数据;
具体地,存储器51用于存储各种数据,例如通信过程中的数据、接收的数据等,此处对此不作限制,该存储器还包括有多个计算机程序。
通信接口53,用于该服务终端的通信设备之间的信息传输;
处理器52,用于调用存储器51中的各种计算机程序,以执行上述实施例一所提供的一种基于CORS的定位增强方法,例如:
获取原始观测数据;
构造全网观测模型;
对所述全网观测模型进行修正处理以固定非差模糊度,得到全网状态误差估值模型;
基于所述原始观测数据及所述全网状态误差估值模型获取对应的全网状态误差参数;
对所获取的全网状态误差参数进行播发。
本实施例中,构建全网观测模型,并进行修正处理建立全网状态误差估值模型,固定非差模糊度,使得PPP技术与网络RTK技术在服务端得以融合统一,可提高误差估值效率以及后期定位准确性。
其次,针对全频段的观测数据,以附加核心站点的伪距及载波偏差、核心站点的各个卫星的非差模糊度及其他站点的参考星的模糊度作参考基准,解决了全网待估参数的秩亏问题,实现非差模糊度的固定,恢复了非差模糊度的整体特性。
再者,根据不同的用户类型进行相应的数据播发,提高播发效率,增强定位效果。
本发明还提供一种存储器,该存储器存储有多个计算机程序,该多个计算机程序被处理器调用执行上述实施例一所述的一种基于CORS的定位增强方法。
本发明中,构建全网观测模型,并进行修正处理建立全网状态误差估值模型,固定非差模糊度,使得PPP技术与网络RTK技术在服务端得以融合统一,可提高误差估值效率以及后期定位准确性。
其次,针对全频段的观测数据,以附加核心站点的伪距及载波偏差、核心站点的各个卫星的非差模糊度及其他站点的参考星的模糊度作参考基准,解决了全网待估参数的秩亏问题,实现非差模糊度的固定,恢复了非差模糊度的整体特性。
再者,根据不同的用户类型进行相应的数据播发,提高播发效率,增强定位效果。
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 (6)
1.一种基于CORS的定位增强方法,其特征在于,包括:
获取原始观测数据;
构造全网观测模型,所述全网观测模型为:
和分别为基准站k接收到卫星s在观测频率j下的伪距观测值和载波观测值,为基准站k到卫星s的距离,c为光速,δtk为基准站k对应接收机的钟差偏差值,δts为卫星s的钟差偏差值,为基准站k在卫星s倾斜方向对流层延迟,αj为与观测频率j相关的系数,为基准站k在卫星s倾斜方向的电离层延迟,和分别为基准站k对应接收机在观测频率j下的伪距偏差和载波偏差,和分别为卫星s在观测频率j下的伪距偏差和载波偏差,为基准站k处接收到卫星s的其他误差偏差,λj为观测频率j对应的载波波长,为基准站k接收到卫星s在观测频率j下的载波非差模糊度,和分别为基准站k处接收到的卫星s在观测频率j下的伪距观测噪声和载波观测噪声;
对所述全网观测模型进行修正处理以固定非差模糊度,得到全网状态误差估值模型;
基于所述原始观测数据及所述全网状态误差估值模型获取对应的全网状态误差参数;
对所获取的全网状态误差参数进行播发;
所述对所述全网观测模型进行修正处理以固定非差模糊度包括:对全网观测模型顺序执行四次去相关处理,并在每次去相关处理获得处理模型时,将其作为下一次去相关处理的主体,直至四次去相关处理后得到全网状态误差估值模型;其中,四次去相关处理依次为伪距偏差与电离层延迟之间的去相关处理,钟差及伪距偏差去相关处理,载波偏差去相关处理,以及模糊度去相关处理;
所述伪距偏差与电离层延迟之间的去相关处理包括:对各频段的伪距偏差重新参数化,以定义卫星s的伪距偏差和基准站k对应的接收机的伪距偏差中各自对应的频率无关项以及频率相关项;以频率无关项以及频率相关项为基准,将全网观测模型转换为如下处理模型:
其中,cδtk'为基准站k的真实接收机钟差偏差吸收了频率无关项得到的基准站钟差偏差值,为基准站k对应的接收机的无电离层伪距偏差,cδts'为卫星s的真实卫星端钟差偏差吸收了频率无关项时得到的卫星钟差偏差值,频率无关项为卫星s的无电离层伪距偏差, 为频率相关项Bk和Bs被电离层延迟吸收时,基准站k在卫星s倾斜方向的电离层延迟, Bk和Bs分别为接收机和卫星s在频段2的伪距P2与频段1的伪距P1之间的硬件延迟偏差, f1和f2对应为卫星载波观测值的频段1频率和频段2频率,和分别为基准站k对应接收机在频段1和频段2下的伪距偏差,和分别为卫星s在频段1和频段2下的伪距偏差, 为在观测频率j下,吸收了卫星无电离层伪距偏差和卫星s的硬件延迟偏差Bs得到的卫星端载波偏差, 为基准站k对应的接收机在观测频率j下,吸收了接收机的无电离层伪距偏差和接收机的硬件延迟偏差Bk得到的接收机端载波偏差;
将非核心站点kn,n≠1的处理模型表示为:
基准站k包括核心站点k1,为在卫星钟差吸收核心站点k1对应接收机钟差的情况下卫星s的卫星钟差偏差, 为在非核心站点kn对应的接收机钟差吸收了核心站点k1对应接收机钟差的情况下,非核心站点kn对应的接收机的钟差偏差值,
所述载波偏差去相关处理包括:以核心站点的各频段的接收机载波偏差及模糊度为基准,将载波偏差和非差模糊度重新参数化,以将核心站点的处理模型中的载波观测值表示为如下公式:
将非核心站点的处理模型中的载波观测值表示为如下公式:
为在观测频率j下,吸收了核心站点各频段的接收机载波偏差及载波模糊度得到的卫星端载波偏差值, 为在观测频率j下,吸收了核心站点载波偏差及硬件延迟偏差得到非核心站点的接收机载波偏差, 为吸收核心站点非差模糊度的非核心站点模糊度,
2.根据权利要求1所述的定位增强方法,其特征在于,所述对所获取的全网状态误差参数进行播发具体为:
根据播发的对象类型对所获取的全网状态误差参数进行相应播发。
3.一种基于CORS的定位增强装置,其特征在于,所述定位增强装置包括:
第一获取单元,用于获取原始观测数据;
构造单元,用于构造全网观测模型,所述全网观测模型为:
和分别为基准站k接收到卫星s在观测频率j下的伪距观测值和载波观测值,为基准站k到卫星s的距离,c为光速,δtk为基准站k对应接收机的钟差偏差值,δts为卫星s的钟差偏差值,为基准站k在卫星s倾斜方向对流层延迟,αj为与观测频率j相关的系数,为基准站k在卫星s倾斜方向的电离层延迟,和分别为基准站k对应接收机在观测频率j下的伪距偏差和载波偏差,和分别为卫星s在观测频率j下的伪距偏差和载波偏差,为基准站k处接收到卫星s的其他误差偏差,λj为观测频率j对应的载波波长,为基准站k接收到卫星s在观测频率j下的载波非差模糊度,和分别为基准站k处接收到的卫星s在观测频率j下的伪距观测噪声和载波观测噪声;
处理单元,用于对所述全网观测模型修正处理以固定非差模糊度,得到全网状态误差估值模型;
第二获取单元,用于基于所述原始观测数据及所述全网状态误差估值模型获取对应的全网状态误差参数;
播发单元,用于对所获取的全网状态误差参数进行播发;
所述处理单元,具体用于对全网观测模型顺序执行四次去相关处理,并在每次去相关处理获得处理模型时,将其作为下一次去相关处理的主体,直至四次去相关处理后得到全网状态误差估值模型;其中,四次去相关处理依次为伪距偏差与电离层延迟之间的去相关处理,钟差及伪距偏差去相关处理,载波偏差去相关处理,以及模糊度去相关处理;
所述伪距偏差与电离层延迟之间的去相关处理包括:对各频段的伪距偏差重新参数化,以定义卫星s的伪距偏差和基准站k对应的接收机的伪距偏差中各自对应的频率无关项以及频率相关项;以频率无关项以及频率相关项为基准,将全网观测模型转换为如下处理模型:
其中,cδtk'为基准站k的真实接收机钟差偏差吸收了频率无关项得到的基准站钟差偏差值,为基准站k对应的接收机的无电离层伪距偏差,cδts'为卫星s的真实卫星端钟差偏差吸收了频率无关项时得到的卫星钟差偏差值,频率无关项为卫星s的无电离层伪距偏差, 为频率相关项Bk和Bs被电离层延迟吸收时,基准站k在卫星s倾斜方向的电离层延迟, Bk和Bs分别为接收机和卫星s在频段2的伪距P2与频段1的伪距P1之间的硬件延迟偏差, f1和f2对应为卫星载波观测值的频段1频率和频段2频率,和分别为基准站k对应接收机在频段1和频段2下的伪距偏差,和分别为卫星s在频段1和频段2下的伪距偏差, 为在观测频率j下,吸收了卫星无电离层伪距偏差和卫星s的硬件延迟偏差Bs得到的卫星端载波偏差, 为基准站k对应的接收机在观测频率j下,吸收了接收机的无电离层伪距偏差和接收机的硬件延迟偏差Bk得到的接收机端载波偏差;
将非核心站点kn,n≠1的处理模型表示为:
基准站k包括核心站点k1,为在卫星钟差吸收核心站点k1对应接收机钟差的情况下卫星s的卫星钟差偏差, 为在非核心站点kn对应的接收机钟差吸收了核心站点k1对应接收机钟差的情况下,非核心站点kn对应的接收机的钟差偏差值,
所述载波偏差去相关处理包括:以核心站点的各频段的接收机载波偏差及模糊度为基准,将载波偏差和非差模糊度重新参数化,以将核心站点的处理模型中的载波观测值表示为如下公式:
将非核心站点的处理模型中的载波观测值表示为如下公式:
为在观测频率j下,吸收了核心站点各频段的接收机载波偏差及载波模糊度得到的卫星端载波偏差值, 为在观测频率j下,吸收了核心站点载波偏差及硬件延迟偏差得到非核心站点的接收机载波偏差, 为吸收核心站点非差模糊度的非核心站点模糊度,
4.一种定位系统,其特征在于,包括如权利要求3所述的基于CORS的定位增强装置。
5.一种存储器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行如下步骤:
获取原始观测数据;构造全网观测模型,所述全网观测模型为:
和分别为基准站k接收到卫星s在观测频率j下的伪距观测值和载波观测值,为基准站k到卫星s的距离,c为光速,δtk为基准站k对应接收机的钟差偏差值,δts为卫星s的钟差偏差值,为基准站k在卫星s倾斜方向对流层延迟,αj为与观测频率j相关的系数,为基准站k在卫星s倾斜方向的电离层延迟,和分别为基准站k对应接收机在观测频率j下的伪距偏差和载波偏差,和分别为卫星s在观测频率j下的伪距偏差和载波偏差,为基准站k处接收到卫星s的其他误差偏差,λj为观测频率j对应的载波波长,为基准站k接收到卫星s在观测频率j下的载波非差模糊度,和分别为基准站k处接收到的卫星s在观测频率j下的伪距观测噪声和载波观测噪声;
对所述全网观测模型修正处理以固定非差模糊度,得到全网状态误差估值模型;
基于所述原始观测数据及所述全网状态误差估值模型获取对应的全网状态误差参数;
对所获取的全网状态误差参数进行播发;
所述对所述全网观测模型修正处理以固定非差模糊度,得到全网状态误差估值模型包括:对全网观测模型顺序执行四次去相关处理,并在每次去相关处理获得处理模型时,将其作为下一次去相关处理的主体,直至四次去相关处理后得到全网状态误差估值模型;其中,四次去相关处理依次为伪距偏差与电离层延迟之间的去相关处理,钟差及伪距偏差去相关处理,载波偏差去相关处理,以及模糊度去相关处理;
所述伪距偏差与电离层延迟之间的去相关处理包括:对各频段的伪距偏差重新参数化,以定义卫星s的伪距偏差和基准站k对应的接收机的伪距偏差中各自对应的频率无关项以及频率相关项;以频率无关项以及频率相关项为基准,将全网观测模型转换为如下处理模型:
其中, 为基准站k的真实接收机钟差偏差吸收了频率无关项得到的基准站钟差偏差值,为基准站k对应的接收机的无电离层伪距偏差, 为卫星s的真实卫星端钟差偏差吸收了频率无关项时得到的卫星钟差偏差值,频率无关项为卫星s的无电离层伪距偏差, 为频率相关项Bk和Bs被电离层延迟吸收时,基准站k在卫星s倾斜方向的电离层延迟, Bk和Bs分别为接收机和卫星s在频段2的伪距P2与频段1的伪距P1之间的硬件延迟偏差, f1和f2对应为卫星载波观测值的频段1频率和频段2频率,和分别为基准站k对应接收机在频段1和频段2下的伪距偏差,和分别为卫星s在频段1和频段2下的伪距偏差, 为在观测频率j下,吸收了卫星无电离层伪距偏差和卫星s的硬件延迟偏差Bs得到的卫星端载波偏差, 为基准站k对应的接收机在观测频率j下,吸收了接收机的无电离层伪距偏差和接收机的硬件延迟偏差Bk得到的接收机端载波偏差;
将非核心站点kn,n≠1的处理模型表示为:
基准站k包括核心站点k1,为在卫星钟差吸收核心站点k1对应接收机钟差的情况下卫星s的卫星钟差偏差, 为在非核心站点kn对应的接收机钟差吸收了核心站点k1对应接收机钟差的情况下,非核心站点kn对应的接收机的钟差偏差值,
所述载波偏差去相关处理包括:以核心站点的各频段的接收机载波偏差及模糊度为基准,将载波偏差和非差模糊度重新参数化,以将核心站点的处理模型中的载波观测值表示为如下公式:
将非核心站点的处理模型中的载波观测值表示为如下公式:
为在观测频率j下,吸收了核心站点各频段的接收机载波偏差及载波模糊度得到的卫星端载波偏差值, 为在观测频率j下,吸收了核心站点载波偏差及硬件延迟偏差得到非核心站点的接收机载波偏差, 为吸收核心站点非差模糊度的非核心站点模糊度,
6.一种服务终端,包括存储器、处理器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至2任意一项所述的基于CORS的定位增强方法的步骤。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102819027A (zh) * | 2012-08-13 | 2012-12-12 | 南京航空航天大学 | 基于载波相位的卫星导航完好性监测装置及应用的方法 |
CN103487819A (zh) * | 2013-09-06 | 2014-01-01 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于升序排列优化的整周模糊度去相关方法 |
CN103837879A (zh) * | 2012-11-27 | 2014-06-04 | 中国科学院光电研究院 | 基于北斗系统民用载波相位组合实现高精度定位的方法 |
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Family Cites Families (10)
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---|---|---|---|---|
US4851852A (en) * | 1987-04-20 | 1989-07-25 | Honeywell Inc. | Decorrelation tolerant coherent radar altimeter |
FR2849209B1 (fr) * | 2002-12-19 | 2007-04-06 | Agence Spatiale Europeenne | Procede et systeme de navigation en temps reel a l'aide de signaux radioelectriques a trois porteuses emis par des satellites et de corrections ionospheriques |
US7855678B2 (en) * | 2007-05-16 | 2010-12-21 | Trimble Navigation Limited | Post-mission high accuracy position and orientation system |
US8633854B2 (en) * | 2009-10-15 | 2014-01-21 | Novatel Inc. | Short and ultra-short baseline phase maps |
GB2491218B (en) * | 2011-12-22 | 2013-06-26 | Renesas Mobile Corp | Timing-based positioning |
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CN104502935B (zh) * | 2014-12-29 | 2017-03-15 | 东南大学 | 一种基于非差非组合模型的网络rtk模糊度解算方法 |
US9921314B2 (en) * | 2015-04-20 | 2018-03-20 | Honeywell International Inc. | Using code minus carrier measurements to mitigate spatial decorrelation errors caused by ionosphere delays |
CN105891860B (zh) * | 2016-03-25 | 2018-06-19 | 中国科学院光电研究院 | 一种基于误差分离模式的gnss区域伪距差分增强定位方法 |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102819027A (zh) * | 2012-08-13 | 2012-12-12 | 南京航空航天大学 | 基于载波相位的卫星导航完好性监测装置及应用的方法 |
CN103837879A (zh) * | 2012-11-27 | 2014-06-04 | 中国科学院光电研究院 | 基于北斗系统民用载波相位组合实现高精度定位的方法 |
CN103487819A (zh) * | 2013-09-06 | 2014-01-01 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于升序排列优化的整周模糊度去相关方法 |
CN107229061A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-10-03 | 武汉大学 | 一种基于低轨卫星的星地差分实时精密定位方法 |
Non-Patent Citations (1)
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"多频GNSS非差非组合精密数据处理理论及其应用";辜声峰;《中国博士学位论文全文数据库基础科学辑》;20150215(第2期);A008-36 * |
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