CN110068848B - 一种高性能rtk处理技术方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高性能RTK处理技术方法，包括建立电离层、对流层和多径误差模型，体方法为：S1：建立双差的RTK观测模型，实时估计用户和基准站间的基线向量以及电离层参数；对GNSS双频测量数据通过载波平滑码伪距、硬件延迟估计、倾斜垂直转化获得接收机至卫星线路与电离层穿刺点的垂直电离层延迟参数，S2：选择待测区域的多个参考点和多颗参考卫星；S3：避开易产生多路经环境的基站，在合适的基站内采用抗多路径误差的仪器设备。RTK初始化精度和可靠度更高，定位更加准确，降低系统成本，减小体积，提高在复杂环境下的RTK的固定率，简化算法，并降低RTK的成本。

Description

一种高性能RTK处理技术方法
技术领域
本发明涉及卫星导航定位系统领域，具体地说是高性能RTK处理技术方法。
背景技术
在高精度定位领域，RTK处理为计算密集型环节，每次RTK解算都涉及到双精度浮点的大矩阵乘法和求逆运算，十分耗费时间和运算资源。因此，高频次的RTK处理对于SOC的性能要求很高。同时，基带接收机也需工作在较高频率上以支持多种卫星信号和多个频点。
发明内容
针对上述问题，为了解决现有技术中存在的不足,本发明提供了一种高性能RTK处理技术方法。
本发明技术方案如下：
一种高性能RTK处理技术方法，包括建立电离层、对流层和多径误差模型，具体方法为：
S1：建立双差的RTK观测模型，实时估计用户和基准站间的基线向量以及电离层参数；
对GNSS双频测量数据通过载波平滑码伪距、硬件延迟估计、倾斜垂直转化获得接收机至卫星线路与电离层穿刺点的垂直电离层延迟参数，步骤为：
S11：使用载波相位观测量的变化值平滑码观测量；
S12：用户接收机对接收的测量值进行载波平滑；
S2：选择待测区域的多个参考点和多颗参考卫星，将每个参考点对应每颗参考卫星在传播路径上的对流程延迟转化为该参考站点对应于每颗卫星在对流层穿刺点处的对流层延迟；
S3：避开易产生多路经环境的基站，在合适的基站内采用抗多路径误差的仪器设备。
进一步的，所述步骤S1还包括确定双差电离层残差约束模型，将双差的电离层残差当作未知参数进行实时估计，并附加先验约束，空间域和时间域的信息约束，消除双差电离层残差影响。
进一步的，所述步骤S2中待测区域的基准站和参考卫星数量对应。
进一步的，所述步骤S1中电离层还需进行信息约束，采用Klobuchar模型或Bent模型，利用IGMAS分析中心提供的实时电离层模型进行先验信息约束。
进一步，所述步骤S12中平滑同时同捕获过程一起执行。
本发明的主要优点是：
RTK初始化精度和可靠度更高，定位更加准确，降低系统成本，减小体积，提高在复杂环境下的RTK的固定率，简化算法，并降低RTK的成本。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种高性能RTK处理技术方法，包括建立电离层、对流层和多径误差模型，具体方法为：
S1：建立双差的RTK观测模型，实时估计用户和基准站间的基线向量以及电离层参数；
对GNSS双频测量数据通过载波平滑码伪距、硬件延迟估计、倾斜垂直转化获得接收机至卫星线路与电离层穿刺点的垂直电离层延迟参数，步骤为：
S11：使用载波相位观测量的变化值平滑码观测量；
S12：用户接收机对接收的测量值进行载波平滑；
S2：选择待测区域的多个参考点和多颗参考卫星，将每个参考点对应每颗参考卫星在传播路径上的对流程延迟转化为该参考站点对应于每颗卫星在对流层穿刺点处的对流层延迟；
S3：避开易产生多路经环境的基站，在合适的基站内采用抗多路径误差的仪器设备；
步骤S1还包括确定双差电离层残差约束模型，将双差的电离层残差当作未知参数进行实时估计，并附加先验约束，空间域和时间域的信息约束，消除双差电离层残差影响；
步骤S2中待测区域的基准站和参考卫星数量对应；
步骤S1中电离层还需进行信息约束，采用Klobuchar模型或Bent模型，利用IGMAS分析中心提供的实时电离层模型进行先验信息约束；
步骤S12中平滑同时同捕获过程一起执行；
与GPS卫星轨道的误差，卫星轨道的不断完善使其轨道误差只有0-10m，其影响到基线的相对误差小于1ppm，对结果而言可以忽略不计，因此把作业半径控制在10km以内，通过对观测值的差分处理，其误差能够得到基本消除；
与GPS卫星钟有关的误差，钟差可通过对卫星钟运行状态的连续监测而精确的确定，钟差对传播距离的影响不会超过6m，影响基线的相对误差约0.2ppm，对RTK的影响能够基本消除；
RTK天线相位中心变化有关的误差，RTK的天线的机械中心和电子相位中心一般不重合，而且电子相位中心是变化的，它取决于接收信号的频率、方位角和高度角，天线相位中心的变化，可使点坐标的误差一般达到3-5cm，因此，天线相位中心的变化，对RTK定位精度的影响非常大，实际作业中，可通过观测值的求差来削弱相位中心偏移的影响，要求接收机的天线均应按天线附有的方位标志进行定向，必要时应进行天线检验校正。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种高性能RTK处理技术方法，其特征在于：包括建立电离层、对流层和多径误差模型，具体方法为：
S1：建立双差的RTK观测模型，实时估计用户和基准站间的基线向量以及电离层参数；
对GNSS双频测量数据通过载波平滑码伪距、硬件延迟估计、倾斜垂直转化获得接收机至卫星线路与电离层穿刺点的垂直电离层延迟参数，步骤为：
S11：使用载波相位观测量的变化值平滑码观测量；
S12：用户接收机对接收的测量值进行载波平滑；
S2：选择待测区域的多个参考点和多颗参考卫星，将每个参考点对应每颗参考卫星在传播路径上的对流程延迟转化为该参考站点对应于每颗卫星在对流层穿刺点处的对流层延迟；
S3：避开易产生多路经环境的基站，在合适的基站内采用抗多路径误差的仪器设备。
2.根据权利要求1所述的一种高性能RTK处理技术方法，其特征在于：所述步骤S1还包括确定双差电离层残差约束模型，将双差的电离层残差当作未知参数进行实时估计，并附加先验约束，空间域和时间域的信息约束，消除双差电离层残差影响。
3.根据权利要求1所述的一种高性能RTK处理技术方法，其特征在于：所述步骤S2中待测区域的基准站和参考卫星数量对应。
4.根据权利要求1所述的一种高性能RTK处理技术方法，其特征在于：所述步骤S1中电离层还需进行信息约束，采用Klobuchar模型或Bent模型，利用IGMAS分析中心提供的实时电离层模型进行先验信息约束。
5.根据权利要求1所述的一种高性能RTK处理技术方法，其特征在于：所述步骤S12中平滑同时同捕获过程一起执行。
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