CN116299598B - 基于ppp-rtk与多路径改正的桥梁形变监测方法 - Google Patents

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Abstract

基于PPP‑RTK与多路径改正的桥梁形变监测方法，先在待监测的桥梁上布设多个GNSS监测站，同时，在桥梁周边布设计算中心与多个GNSS参考站，再由计算中心依据参考站观测值，并利用电离层加权的非差非组合PPP‑RTK服务端模型进行计算，以获得卫星钟差、相位偏差、电离层产品，并向监测站播发，GNSS监测站依据播发产品、改正后观测值，并利用电离层加权的非差非组合PPP‑RTK用户端模型进行定位计算，以得到每个监测站对应的坐标，再根据每个监测站的坐标监测桥梁的形变。本设计不仅服务范围宽广、实时信息传输压力小，而且多路径误差改正效果较好，监测精度较高。

Description

基于PPP-RTK与多路径改正的桥梁形变监测方法
技术领域
本发明涉及一种GNSS定位技术，属于GNSS精确定位领域，尤其涉及一种基于PPP-RTK与多路径改正的桥梁形变监测方法。
背景技术
GNSS（全球卫星导航系统）由于其高精度、全天候、实时性等优势，成为桥梁形变监测的重要手段。在众多GNSS定位技术中，网络RTK（实时动态定位）是桥梁形变监测的主要方法，它利用参考站和流动站观测值差分的方法消除了主要的GNSS观测误差，具备厘米—毫米级的实时定位能力。
然而，RTK的服务范围十分有限，参考站与监测站的距离一般需在10公里以内，大跨度桥梁中较远的站间距导致大气误差无法通过差分消除，从而严重影响定位性能，而且，RTK 依赖参考站与监测站的双向通信，实时信息传输压力大，承载的监测站数量非常有限。
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的服务范围有限、实时信息传输压力大的缺陷与问题，提供一种服务范围宽广、实时信息传输压力小的基于PPP-RTK与多路径改正的桥梁形变监测方法。
为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种基于PPP-RTK与多路径改正的桥梁形变监测方法，所述桥梁形变监测方法包括以下步骤：
第一步：在待监测的桥梁上布设多个GNSS监测站，同时，在桥梁周边布设计算中心与参考站网，该参考站网包括多个GNSS参考站，其中，所有的GNSS监测站构成PPP-RTK用户端，GNSS参考站网与计算中心构成PPP-RTK服务端；
第二步：先由参考站将其对应接收的导航卫星的码和相位观测值发送给计算中心，再依据观测值，由计算中心利用电离层加权的非差非组合PPP-RTK服务端模型进行计算，以获得卫星钟差、相位偏差、电离层产品，并向用户端中的每个GNSS监测站播发；
第三步：先由每个GNSS监测站将其对应的改正后观测值，以及收到的PPP-RTK服务端播发的卫星钟差、相位偏差、电离层产品，一并代入电离层加权的非差非组合PPP-RTK用户端模型进行定位计算，以得到每个GNSS监测站对应的坐标，再根据每个GNSS监测站的坐标监测桥梁的形变；所述改正后观测值是指GNSS监测站对其接收的导航卫星的码和相位观测值，实施多路径误差改正后所得的观测值。
相邻的监测站、参考站之间，以及相邻的参考站、参考站之间的间距都大于十公里而小于一百公里。
所述第二步中，所述电离层加权的非差非组合PPP-RTK服务端模型是指：
上述方程中的待估参数及其具体含义为：
其中，r表示参考站GNSS接收机的序号，r=1…n，下标j表示GNSS信号频率编号，上标s表示卫星序号；表示期望算子；/>是线性化的码、相位观测值，对应卫星s到接收机r信号频率为j的观测；/>表示接收机r的对流层天顶湿延迟，/>为相应的投影函数；/>表示接收机钟差；/>表示卫星钟差；/>表示接收机码、相位偏差；表示卫星码、相位偏差；/>表示卫星s到接收机r的电离层延迟，电离层弥散系数，/>为GNSS信号频率，/>为参考频率；/>为模糊度，/>为GNSS信号波长，/>为GNSS发射的电磁波的波长，/>和/>分别表示消电离层组合IF的接收机和卫星码偏差；/>和/>分别表示无几何组合GF的接收机和卫星码偏差，/>表示电离层伪观测值。
所述电离层加权的非差非组合PPP-RTK服务端模型的构建方法为：
先对参考站的码和相位观测值线性化后得到如下观测方程：
再将接收机和卫星的码偏差改写为如下形式：
并在观测方程中加入电离层伪观测值以提高模型强度，获得待重整方程如下：
其中，选取一个参考站为基准参考站，一颗卫星为基准卫星，下标/上标1表示选做基准的参考站或卫星，上标表示卫星，下标表示测站；最后进行参数重整，以得到所述的电离层加权的非差非组合PPP-RTK服务端模型。
所述参数重整是指：先确定基准规则，再依据基准规则对待重整方程中的参数进行组合，以形成新的待估参数；所述基准规则如下：
若在、/>、/>之间，则以/>为基准；
若在、/>、/>之间，则以/>、/>为基准；
若在、/>、/>之间，则以/>为基准；
若在、/>之间，则以/>为基准；
若在、/>、/>之间，则以/>为基准；
若在、/>、/>之间，则以/>、/>为基准；
若在、/>之间，则以/>为基准。
所述第二步中，所述对观测值进行计算，以获得卫星钟差、相位偏差、电离层产品是指：
将电离层加权的非差非组合PPP-RTK服务端模型通过最小二乘滤波，以解得高精度卫星钟差、相位偏差以及电离层产品，其中，在最小二乘滤波过程中，GNSS观测值和电离层伪观测值都采用高度角加权的随机模型。
所述随机模型对应的方差-协方差矩阵Q为：
；
其中，blkdiag表示块对角矩阵，表示GNSS观测值的方差-协方差矩阵，/>表示电离层伪观测值的方差-协方差矩阵；
；
其中，和/>为天顶方向先验GNSS码和相位观测的方差-协方差矩阵；
=diag（X，X），X为GNSS码观测的先验方差；
=diag（Y，Y），Y为GNSS相位观测的先验方差；
是与卫星高度角/>相关的权矩阵，/>表示克罗内克积，/>表示单位矩阵；
；
其中，为非基准参考站电离层伪观测值的先验标准差，/>为非基准参考站与基准参考站的距离。
所述第三步中，所述电离层加权的非差非组合PPP-RTK用户端模型是指：
其中，下标u表示监测站的接收机，、/>分别表示服务端播发的卫星钟差、卫星相位偏差，/>是指服务端播发的电离层参数/>通过空间内插得到的用户端的电离层伪观测值；/>为卫星s到接收机u的单位向量，/>为监测站近似坐标的改正值向量，/>与近似坐标相加得到监测站对应的坐标。
所述第三步中，所述定位计算是指：将电离层加权的非差非组合PPP-RTK用户端模型通过最小二乘滤波，整周模糊度采用LAMBDA方法求解，以解得监测站近似坐标的改正值向量，其中，在最小二乘滤波过程中，随机模型采用高度角加权的模式。
所述第三步中，所述实施多路径误差改正是指：
先读取导航卫星星历，分析多模GNSS系统中各种类型卫星的轨道重复周期特性，形成轨道重复周期信息表，再利用GNSS监测站上一个卫星轨道重复周期的导航卫星观测值数据进行PPP-RTK定位计算，计算完成后从观测值中减去解算结果得到各卫星观测值的残差，该观测值残差包括高频观测噪声与低频多路径误差，然后使用三级小波包方法将观测值残差根据频率分布分解成8个部分，其中，第1部分对应低频率，再取第1部分所对应的信号以得到多路径误差，然后根据观测值对应的卫星空间位置，计算此时卫星相对于接收机的高度角和方位角，建立多路径误差与卫星编号、观测值类型、高度角、方位角的查表映射关系，形成多路径误差模型，如下：
；
其中，Multierror表示多路径误差，satPRN表示卫星编号，obstype表示观测值类型，e表示高度角，a表示方位角，随后，将当前卫星轨道周期中各观测值的卫星编号、观测值类型、高度角、方位角带入上述多路径误差模型，通过查询上述轨道重复周期信息表即能确定对应的多路径误差，从而对GNSS监测站的观测值进行改正。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种基于PPP-RTK与多路径改正的桥梁形变监测方法中，先在待监测的桥梁上布设多个GNSS监测站，同时，在桥梁周边布设计算中心与参考站网，该参考站网包括多个GNSS参考站，其中，所有的GNSS监测站构成PPP-RTK用户端，GNSS参考站网与计算中心构成PPP-RTK服务端，再由计算中心根据参考站的码和相位观测值以及服务端模型计算获得卫星钟差、相位偏差、电离层产品，并向用户端中的每个GNSS监测站播发，然后由监测站依据改正后观测值、被播发的产品、用户端模型进行定位计算，以得到每个GNSS监测站对应的坐标，监测站坐标的监测就对应该监测站所在桥梁部位的监测，多个监测站坐标联合，就能监测整个桥梁的形变，尤其当获取一定时间段内监测站坐标的多个数据时，监测效果会更佳。此外，在整个监测过程中，相对于传统RTK技术，参考站、监测站的间距大为扩展，PPP-RTK的站间距可达几十至一百公里，解决了RTK作业距离受限问题，此外，监测站坐标的计算过程全由监测站自主进行，监测站只需接收服务端发布的信息，无需对外发射信号，降低了实时信息传输压力，减轻了通讯负担，提高了可承载的监测站数量。因此，本发明不仅服务范围宽广，而且实时信息传输压力小。
2、本发明一种基于PPP-RTK与多路径改正的桥梁形变监测方法中，在利用用户端模型进行定位计算以获取GNSS监测站对应坐标的过程中，采用的改正后观测值是指GNSS监测站对其接收的导航卫星的码和相位观测值，实施多路径误差改正后所得的观测值，这种多路径误差改正的意义在于：
跨度桥梁复杂的桥体结构和周围的水面或山体等反射物，使GNSS信号存在严重的多路径效应，在精密定位中必须加以考虑，以提升监测站的坐标精度。因此，本发明的监测精度较高。
3、本发明一种基于PPP-RTK与多路径改正的桥梁形变监测方法中，在实施多路径误差改正时，没有采用传统的恒星日滤波法（其利用卫星轨道的周期特性和监测站周围反射环境几乎不变的特点，在时间域上对多路径误差进行改正，但其要求所有参与改正的卫星有相同的轨道周期，因此并不适用于多系统多星座GNSS定位，而且也无法解决由于轨道摄动等导致先验卫星轨道周期不准确而造成的错误改正问题），而是抓住GNSS卫星具有比较稳定的轨道重复周期，两个相邻的轨道重复周期中卫星轨迹几乎一致，且在桥梁形变监测中监测站周边的信号反射环境几乎不变，因此监测站所受多路径影响也具有周期特性的特点，分析多模GNSS系统中各种类型卫星的轨道重复周期特性，在前一个卫星轨道重复周期中，利用小波频谱分析方法，从监测站的GNSS观测值残差中分别提取各卫星所有观测值的多路径误差，然后将其表达在空间域中，即基于卫星（相对于接收机）高度角和方位角的模型，随后，在当前解算时刻，将卫星高度角和方位角作为模型的输入参数计算多路径误差，对监测站接收的GNSS原始观测值进行多路径误差改正，不仅能够确保精确度，而且操作上也十分方便，在模型成立后，只需输入与查表即可。因此，本发明不仅多路径误差改正的精确度较高，而且操作方便。
附图说明
图1是本发明中参考站、监测站的布置示意图。
图2是图1中监测站的具体布置示意图。
图3是本发明中多路径误差模型的示意图。
图4是本发明中监测站MS01的位移时间序列示意图。
图5是本发明中监测站MS02的位移时间序列示意图。
图6是本发明中监测站MS03的位移时间序列示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1—图6，一种基于PPP-RTK与多路径改正的桥梁形变监测方法，所述桥梁形变监测方法包括以下步骤：
第一步：在待监测的桥梁上布设多个GNSS监测站，同时，在桥梁周边布设计算中心与参考站网，该参考站网包括多个GNSS参考站，其中，所有的GNSS监测站构成PPP-RTK用户端，GNSS参考站网与计算中心构成PPP-RTK服务端；
第二步：先由参考站将其对应接收的导航卫星的码和相位观测值发送给计算中心，再依据观测值，由计算中心利用电离层加权的非差非组合PPP-RTK服务端模型进行计算，以获得卫星钟差、相位偏差、电离层产品，并向用户端中的每个GNSS监测站播发；
第三步：先由每个GNSS监测站将其对应的改正后观测值，以及收到的PPP-RTK服务端播发的卫星钟差、相位偏差、电离层产品，一并代入电离层加权的非差非组合PPP-RTK用户端模型进行定位计算，以得到每个GNSS监测站对应的坐标，再根据每个GNSS监测站的坐标监测桥梁的形变；所述改正后观测值是指GNSS监测站对其接收的导航卫星的码和相位观测值，实施多路径误差改正后所得的观测值。
相邻的监测站、参考站之间，以及相邻的参考站、参考站之间的间距都大于十公里而小于一百公里。
所述第二步中，所述电离层加权的非差非组合PPP-RTK服务端模型是指：
上述方程中的待估参数及其具体含义为：
其中，r表示参考站GNSS接收机的序号，r=1…n，下标j表示GNSS信号频率编号，上标s表示卫星序号；表示期望算子；/>是线性化的码、相位观测值，对应卫星s到接收机r信号频率为j的观测；/>表示接收机r的对流层天顶湿延迟，/>为相应的投影函数；/>表示接收机钟差；/>表示卫星钟差；/>表示接收机码、相位偏差；表示卫星码、相位偏差；/>表示卫星s到接收机r的电离层延迟，电离层弥散系数，/>为GNSS信号频率，/>为参考频率；/>为模糊度，/>为GNSS信号波长，/>为GNSS发射的电磁波的波长，/>和/>分别表示消电离层组合IF的接收机和卫星码偏差；/>和/>分别表示无几何组合GF的接收机和卫星码偏差，/>表示电离层伪观测值。
所述电离层加权的非差非组合PPP-RTK服务端模型的构建方法为：
先对参考站的码和相位观测值线性化后得到如下观测方程：
再将接收机和卫星的码偏差改写为如下形式：
并在观测方程中加入电离层伪观测值以提高模型强度，获得待重整方程如下：
其中，选取一个参考站为基准参考站，一颗卫星为基准卫星，下标/上标1表示选做基准的参考站或卫星，上标表示卫星，下标表示测站；最后进行参数重整，以得到所述的电离层加权的非差非组合PPP-RTK服务端模型。
所述参数重整是指：先确定基准规则，再依据基准规则对待重整方程中的参数进行组合，以形成新的待估参数；所述基准规则如下：
若在、/>、/>之间，则以/>为基准；
若在、/>、/>之间，则以/>、/>为基准；
若在、/>、/>之间，则以/>为基准；
若在、/>之间，则以/>为基准；
若在、/>、/>之间，则以/>为基准；
若在、/>、/>之间，则以/>、/>为基准；
若在、/>之间，则以/>为基准。
所述第二步中，所述对观测值进行计算，以获得卫星钟差、相位偏差、电离层产品是指：
将电离层加权的非差非组合PPP-RTK服务端模型通过最小二乘滤波，以解得高精度卫星钟差、相位偏差以及电离层产品，其中，在最小二乘滤波过程中，GNSS观测值和电离层伪观测值都采用高度角加权的随机模型。
所述随机模型对应的方差-协方差矩阵Q为：
；
其中，blkdiag表示块对角矩阵，表示GNSS观测值的方差-协方差矩阵，/>表示电离层伪观测值的方差-协方差矩阵；
；
其中，和/>为天顶方向先验GNSS码和相位观测的方差-协方差矩阵；
=diag（X，X），X为GNSS码观测的先验方差，优选X为0.3；
=diag（Y，Y），Y为GNSS相位观测的先验方差，优选Y为0.003；
是与卫星高度角/>相关的权矩阵，/>表示克罗内克积，/>表示单位矩阵；
；
其中，为非基准参考站电离层伪观测值的先验标准差，/>为非基准参考站与基准参考站的距离。
所述第三步中，所述电离层加权的非差非组合PPP-RTK用户端模型是指：
其中，下标u表示监测站的接收机，、/>分别表示服务端播发的卫星钟差、卫星相位偏差，/>是指服务端播发的电离层参数/>通过空间内插得到的用户端的电离层伪观测值；/>为卫星s到接收机u的单位向量，/>为监测站近似坐标的改正值向量，/>与近似坐标相加得到监测站对应的坐标。
所述第三步中，所述定位计算是指：将电离层加权的非差非组合PPP-RTK用户端模型通过最小二乘滤波，整周模糊度采用LAMBDA方法求解，以解得监测站近似坐标的改正值向量，其中，在最小二乘滤波过程中，随机模型采用高度角加权的模式。
所述第三步中，所述实施多路径误差改正是指：
先读取导航卫星星历，分析多模GNSS系统中各种类型卫星的轨道重复周期特性，形成轨道重复周期信息表，以北斗卫星导航系统为例，如下方的表一所示：
表一：轨道重复周期信息表
；
再利用GNSS监测站上一个卫星轨道重复周期的导航卫星观测值数据进行PPP-RTK定位计算，计算完成后从观测值中减去解算结果得到各卫星观测值的残差，该观测值残差包括高频观测噪声与低频多路径误差，然后使用三级小波包方法将观测值残差根据频率分布分解成8个部分，其中，第1部分对应低频率，再取第1部分所对应的信号以得到多路径误差，然后根据观测值对应的卫星空间位置，计算此时卫星相对于接收机的高度角和方位角，建立多路径误差与卫星编号、观测值类型、高度角、方位角的查表映射关系，形成多路径误差模型，如下：
；
其中，Multierror表示多路径误差，satPRN表示卫星编号，obstype表示观测值类型，e表示高度角，a表示方位角，随后，将当前卫星轨道周期中各观测值的卫星编号、观测值类型、高度角、方位角带入上述多路径误差模型，通过查询上述轨道重复周期信息表即能确定对应的多路径误差，从而对GNSS监测站的观测值进行改正。
实施例1：
以港珠澳大桥为实验场地，开展本发明的效果验证。
港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥，桥梁全长55公里，本实验设置了4个GNSS参考站和3个监测站，参考站间距约为27公里（具体位置如图1所示），3个监测站分别位于桥梁的四分之一跨、中跨和边墩，具体位置如图2中所示的MS01、MS02、MS03，参考站与监测站的距离为几十公里，超越了传统RTK技术计算的使用范围。实验时间为2022年6月24至7月5日（年积日175—186），GNSS观测数据时间分辨率为1s。
前7天（175—181）数据用于构建多路径误差模型，后5天（182—186）用于PPP—RTK定位验证。如图3所示，利用建模数据构建的基于空间域的高度角（0—90度）和方位角（0—360度）的多路径误差模型（图3中三副子图分别对应GPS L1信号相位观测，BDS地球静止轨道和倾斜地球同步轨道卫星的B1信号的相位观测，BDS 中圆地球轨道卫星的B1信号的相位观测，此外，图上各同心圆代表不同的高度角，从正北方向起顺时针旋转的角度代表方位角）。因为建模是基于空间位置的，恒星日和太阳日的差异不会影响多路径误差模型的应用效果。
将PPP—RTK服务端提供的产品和多路径误差模型用于桥梁上3个监测站的定位，实现了每个监测站位置的连续、实时、高精度监测。
下方数据显示了多路径误差改正对MS02监测站年积日186在南北、东西和高程方向的定位精度的影响：
多路径误差未改正时，南北的定位误差为0.63厘米，东西的定位误差为0.79厘米，高程为3.96厘米；
多路径误差改正后，南北的定位误差为0.58厘米，东西的定位误差为0.81厘米，高程为2.75厘米。
如上所示，未使用多路径误差改正时，在南北方向、东西方向和高程方向的平均定位精度分别为0.63，0.79和3.96 cm，而在使用多路径误差改正后，在南北方向、东西方向和高程方向的平均定位精度分别为0.58，0.81和2.75 cm。因此，在南北和高程方向的精度改善比较明显。
三个监测站在整个实验期间基于桥梁坐标系的位位移时间序列如图4至图6所示（依次对应监测站MS01、MS02、MS03），在实验期间，台风暹芭在第182天登陆我国，第183天达到最强风速137km/小时。图4、图5、图6三个示意图，相互对比，能够显现出即使在极端气象条件下，本发明仍然实现了监测站位置的连续、实时、高精度、高时间分辨率监测，三个监测站的形变时间序列显示出较好的一致性。此外，还能明显识别出两种形变信号：第183天由台风暹芭导致的高频振动以及第185-186天的低频形变。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于PPP-RTK与多路径改正的桥梁形变监测方法，其特征在于：所述桥梁形变监测方法包括以下步骤：
第一步：在待监测的桥梁上布设多个GNSS监测站，同时，在桥梁周边布设计算中心与参考站网，该参考站网包括多个GNSS参考站，其中，所有的GNSS监测站构成PPP-RTK用户端，GNSS参考站网与计算中心构成PPP-RTK服务端；
第二步：先由参考站将其对应接收的导航卫星的码和相位观测值发送给计算中心，再依据观测值，由计算中心利用电离层加权的非差非组合PPP-RTK服务端模型进行计算，以获得卫星钟差、相位偏差、电离层产品，并向用户端中的每个GNSS监测站播发；
第三步：先由每个GNSS监测站将其对应的改正后观测值，以及收到的PPP-RTK服务端播发的卫星钟差、相位偏差、电离层产品，一并代入电离层加权的非差非组合PPP-RTK用户端模型进行定位计算，以得到每个GNSS监测站对应的坐标，再根据每个GNSS监测站的坐标监测桥梁的形变；所述改正后观测值是指GNSS监测站对其接收的导航卫星的码和相位观测值，实施多路径误差改正后所得的观测值；
所述第三步中，所述实施多路径误差改正是指：先读取导航卫星星历，分析多模GNSS系统中各种类型卫星的轨道重复周期特性，形成轨道重复周期信息表，再利用GNSS监测站上一个卫星轨道重复周期的导航卫星观测值数据进行PPP-RTK定位计算，计算完成后从观测值中减去解算结果得到各卫星观测值的残差，该观测值的残差包括高频观测噪声与低频多路径误差，然后使用三级小波包方法将观测值残差根据频率分布分解成8个部分，其中，第1部分对应低频率，再取第1部分所对应的信号以得到多路径误差，然后根据观测值对应的卫星空间位置，计算此时卫星相对于接收机的高度角和方位角，建立多路径误差与卫星编号、观测值类型、高度角、方位角的查表映射关系，形成多路径误差模型，如下：
Multierror＝f(e，a，satPRN，obstype)；
其中，Multierror表示多路径误差，satPRN表示卫星编号，obstype表示观测值类型，e表示高度角，a表示方位角，随后，将当前卫星轨道周期中各观测值的卫星编号、观测值类型、高度角、方位角带入上述多路径误差模型，通过查询上述轨道重复周期信息表即能确定对应的多路径误差，从而对GNSS监测站的观测值进行改正。
2.根据权利要求1所述的一种基于PPP-RTK与多路径改正的桥梁形变监测方法，其特征在于：相邻的监测站、参考站之间，以及相邻的参考站、参考站之间的间距都大于十公里而小于一百公里。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于PPP-RTK与多路径改正的桥梁形变监测方法，其特征在于：所述第二步中，所述电离层加权的非差非组合PPP-RTK服务端模型是指：
上述方程中的待估参数及其具体含义为：
；
其中，r表示参考站GNSS接收机的序号，r＝1…n，下标j表示GNSS信号频率编号，上标s表示卫星序号；E[·]表示期望算子；是线性化的码、相位观测值，对应卫星s到接收机r信号频率为j的观测；τr表示接收机r的对流层天顶湿延迟，/>为相应的投影函数；dtr表示接收机钟差；dts表示卫星钟差；dr，j、δr，j表示接收机码、相位偏差；/>表示卫星码、相位偏差；/>表示卫星s到接收机r的电离层延迟，电离层弥散系数/>fj为GNSS信号频率，f1为参考频率；/>为模糊度，/>为GNSS信号波长，λj为GNSS发射的电磁波的波长，dr，IF和/>分别表示消电离层组合IF的接收机和卫星码偏差；dr，GF和/>分别表示无几何组合GF的接收机和卫星码偏差，/>表示电离层伪观测值。
4.根据权利要求3所述的一种基于PPP-RTK与多路径改正的桥梁形变监测方法，其特征在于：所述电离层加权的非差非组合PPP-RTK服务端模型的构建方法为：
先对参考站的码和相位观测值线性化后得到如下观测方程：
再将接收机和卫星的码偏差改写为如下形式：
dr，j＝dr，IF+μjdr，GF；
并在观测方程中加入电离层伪观测值以提高模型强度，获得待重整方程如下：
其中，选取一个参考站为基准参考站，一颗卫星为基准卫星，下标/上标1表示选做基准的参考站或卫星，上标表示卫星，下标表示测站；最后进行参数重整，以得到所述的电离层加权的非差非组合PPP-RTK服务端模型。
5.根据权利要求4所述的一种基于PPP-RTK与多路径改正的桥梁形变监测方法，其特征在于：所述参数重整是指：先确定基准规则，再依据基准规则对待重整方程中的参数进行组合，以形成新的待估参数；所述基准规则如下：
若在dtr、dr，IF、δr，j之间，则以dr，IF为基准；
若在dtr、dts、δr，j之间，则以dt1、δ1，j为基准；
若在dts、/>之间，则以/>为基准；
若在dr，GF、之间，则以d1，GF为基准；
若在之间，则以/>为基准；
若在δr，j之间，则以/>为基准；
若在τr、dts之间，则以τ1为基准。
6.根据权利要求3所述的一种基于PPP-RTK与多路径改正的桥梁形变监测方法，其特征在于：所述第二步中，所述依据观测值，由计算中心利用电离层加权的非差非组合PPP-RTK服务端模型进行计算，以获得卫星钟差、相位偏差、电离层产品是指：
将电离层加权的非差非组合PPP-RTK服务端模型通过最小二乘滤波，以解得高精度卫星钟差、相位偏差以及电离层产品，其中，在最小二乘滤波过程中，GNSS观测值和电离层伪观测值都采用高度角加权的随机模型。
7.根据权利要求6所述的一种基于PPP-RTK与多路径改正的桥梁形变监测方法，其特征在于：所述随机模型对应的方差-协方差矩阵Q为：
Q＝blkdiag(Qyy，QI)；
其中，blkdiag表示块对角矩阵，Qyy表示GNSS观测值的方差-协方差矩阵，QI表示电离层伪观测值的方差-协方差矩阵；
其中，Cp和Cφ为天顶方向先验GNSS码和相位观测的方差-协方差矩阵；
Cp＝diag(X，X)，X为GNSS码观测的先验方差；
Cφ＝diag(Y，Y)，Y为GNSS相位观测的先验方差；
是与卫星高度角/>相关的权矩阵，表示克罗内克积，Er表示单位矩阵；
其中，σr≠1，I＝1.4×0.001·Lr≠1为非基准参考站电离层伪观测值的先验标准差，Lr≠1为非基准参考站与基准参考站的距离。
8.根据权利要求3所述的一种基于PPP-RTK与多路径改正的桥梁形变监测方法，其特征在于：所述第三步中，所述电离层加权的非差非组合PPP-RTK用户端模型是指：
其中，下标u表示监测站的接收机，分别表示服务端播发的卫星钟差、卫星相位偏差，/>是指服务端播发的电离层参数/>通过空间内插得到的用户端的电离层伪观测值；/>为卫星s到接收机u的单位向量，/>为监测站近似坐标的改正值向量，/>与近似坐标相加得到监测站对应的坐标。
9.根据权利要求8所述的一种基于PPP-RTK与多路径改正的桥梁形变监测方法，其特征在于：所述第三步中，所述定位计算是指：将电离层加权的非差非组合PPP-RTK用户端模型通过最小二乘滤波，整周模糊度采用LAMBDA方法求解，以解得监测站近似坐标的改正值向量其中，在最小二乘滤波过程中，随机模型采用高度角加权的模式。
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