CN116318362B - 一种用于获得高质量观测数据的虚拟站生成方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于获得高质量观测数据的虚拟站生成方法及装置。所述方法包括以下步骤：实时接收多个基准站接收机通过网络发送的多路观测数据，或一个基准站接收机通过多路不同营运商的网络发送的多路观测数据；基于多路观测数据的质量确定用于生成虚拟站的观测数据；在基准站附近选取虚拟站的坐标，基于基准站坐标、虚拟站坐标和用于生成虚拟站的观测数据计算虚拟站的观测数据。本发明通过基于基准站接收机冗余和传输网络冗余进行观测数据传输，并通过在数据中心基于多路观测数据的质量确定用于生成虚拟站的观测数据，提高了虚拟站观测数据的质量。

Description

一种用于获得高质量观测数据的虚拟站生成方法及装置

技术领域

本发明属于数据通信技术领域，具体涉及一种用于获得高质量观测数据的虚拟站生成方法及装置。

背景技术

在全球导航卫星系统GNSS(Global Navigation Satellite System，GNSS)中，为了提高定位精度引入差分定位技术，在地表建立基准站，该基准站用于接收卫星定位数据，根据卫星定位数据以及自身的位置坐标，计算卫星定位数据的改正数，在用户终端请求定位时，将改正数发送给用户终端以供其根据该改正数修正卫星定位误差。基准站是GNSS高精度导航定位的重要基础设施，其原始观测数据和基准站位置等信息关系到国家信息安全。

卫星导航定位基准站坐标、卫星导航定位基准站网观测数据都属于国家秘密的长期“秘密”级数据。为了满足数据保密的要求，现有技术一般是在网络RTK算法中引入网格的概念，将基准站网的地理覆盖范围，进行网格化处理，得到格网点的坐标，网络RTK算法实时生产所有格网点的服务数据，并将所有格网点的服务数据单向传输出保密环境。上述处理方法需要基准站组网解算，基准站之间具有关联性，一个基准站数据质量有问题，会影响其他卫星导航定位基准站的数据生产。为此，又出现了基于单基准站虚拟化数据生产实现数据脱敏的方法，每个基准站的虚拟观测数据相互独立、互不相影响。经过单基准站虚拟化数据生产算法前后，卫星导航定位基准站的观测数据与虚拟基准站的虚拟站观测数据，在数据观测质量上保持一致。但是，由于基准站观测数据质量还不够理想(比如数据有效率和数据有效时长低)，导致虚拟站观测数据质量不高，从而影响卫星导航定位精度。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种用于获得高质量观测数据的虚拟站生成方法及装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

第一方面，本发明提供一种用于获得高质量观测数据的虚拟站生成方法，包括在数据中心执行的以下步骤：

实时接收多个基准站接收机通过网络发送的多路观测数据，或一个基准站接收机通过多路不同营运商的网络发送的多路观测数据；

基于多路观测数据的质量确定用于生成虚拟站的观测数据；

在基准站附近选取虚拟站的坐标，基于基准站坐标、虚拟站坐标和用于生成虚拟站的观测数据计算虚拟站的观测数据。

进一步地，所述一个基准站接收机通过两路不同的运营商网络将基准站观测数据发送至数据中心。

更进一步地，确定用于生成虚拟站观测数据的方法包括：

同时接收经两路不同的运营商网络传输的两路观测数据；

检测所述两路观测数据是否发生数据丢失；

若其中一路观测数据发生数据丢失，将未发生数据丢失的另一路观测数据用于生成虚拟站观测数据；

若两路观测数据均未发生数据丢失，进一步检测两路观测数据的数据延迟，将数据延迟小的一路观测数据用于生成虚拟站观测数据。

进一步地，所述多个基准站接收机的数量为两个，每个基准站接收机通过相同的一路运营商网络将基准站观测数据发送至数据中心。

更进一步地，确定用于生成虚拟站观测数据的方法包括：

同时接收来自两个基准站接收机的两路观测数据；

检测两路观测数据的数据延迟和数据丢失时间，并分别与设定阈值进行比较；

将数据延迟和数据丢失时间均未超过设定阈值的观测数据用于生成虚拟站观测数据。

进一步地，所述方法还包括：基于位置不同的两个基准站接收机建立相同坐标的虚拟站，两个基准站的距离小于设定阈值。

更进一步地，确定用于生成虚拟站观测数据的方法包括：

同时接收位置不同的两个基准站接收机的两路观测数据；

检测两路观测数据的数据延迟和数据丢失时间，并分别与设定阈值进行比较；

将数据延迟和数据丢失时间均未超过设定阈值的观测数据用于生成虚拟站观测数据。

进一步地，虚拟站与基准站的距离R满足0.2km<R<1km，虚拟站与基准站的高度差小于50m。

进一步地，虚拟站观测数据的计算方法包括：

S1、根据卫星星历、每颗卫星的观测数据，计算基准站观测数据的观测时刻、基准站观测到的每颗卫星的卫星钟差和每颗卫星的坐标，具体包括：

根据接收机的信号观测时刻t_obs和伪距观测值P，计算卫星信号发射时刻t^s：

t^s＝t_obs-P/C

式中，C为光速；

根据卫星钟差参数f₀、f₁、f₂，外推信号发射时刻t^s的卫星钟差dt^s：

dt^s＝f₀+f₁×dt+f₂×dt²

式中，为卫星星历参考时间；

将卫星信号发射时刻修正为t^s-dt^s，并利用修正后的卫星信号发射时刻，根据卫星星历计算卫星在地心地固坐标系下的三维坐标(X_s,Y_s,Z_s)；

S2、基于基准站坐标、每颗卫星的坐标，计算基准站每颗卫星的卫地距，卫地距为卫星与接收机的几何距离，公式如下：

式中，dist为基准站卫星的卫地距，(X,Y,Z)为基准站在地心地固坐标系下的坐标，ω为地球自转角速度；

S3、基于虚拟站坐标、每颗卫星的坐标，计算虚拟站每颗卫星的卫地距，公式如下：

式中，dist_V为虚拟站卫星的卫地距，(X_V,Y_V,Z_V)为虚拟站在地心地固坐标系下的坐标；

S4、计算基准站卫地距与虚拟站卫地距的差，得到每颗卫星观测数据的改正信息公式如下：

ΔP_f＝dist_V-dist

ΔL_f＝ΔP_f/λ_f

式中，ΔP_f、ΔL_f分别为频率为f的信号的伪距观测值和相位观测值的改正信息，λ_f为频率为f的信号的载波波长；

S5、将当前时刻的伪距观测值和相位观测值分别与ΔP_f、ΔL_f相加后返回步骤S1进行迭代计算，直到两次迭代的伪距观测值改正信息的差小于设定阈值。

第二方面，本发明提供一种用于生成高质量观测数据的虚拟站生成装置，包括：

数据获取模块，用于实时接收多个基准站接收机通过网络发送的多路观测数据，或一个基准站接收机通过多路不同营运商的网络发送的多路观测数据；

数据选取模块，用于基于多路观测数据进行数据质量确定用于生成虚拟站的观测数据；

虚拟站生成模块，用于在基准站附近选取虚拟站的坐标，基于基准站坐标、虚拟站坐标和用于生成虚拟站的观测数据计算虚拟站的观测数据。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果。

本发明通过实时接收多个基准站接收机通过网络发送的多路观测数据，或一个基准站接收机通过多路不同营运商的网络发送的多路观测数据，基于多路观测数据的质量确定用于生成虚拟站的观测数据，在基准站附近选取虚拟站的坐标，基于基准站坐标、虚拟站坐标和用于生成虚拟站的观测数据计算虚拟站的观测数据。本发明通过基于基准站接收机冗余和传输网络冗余进行观测数据传输，并通过在数据中心基于多路观测数据的质量确定用于生成虚拟站的观测数据，提高了虚拟站观测数据的质量。

附图说明

图1为本发明实施例一种用于生成高质量观测数据的虚拟站生成方法的流程图。

图2为基于位置不同的两个基准站建立相同坐标的虚拟站的示意图。

图3为本发明实施例一种用于生成高质量观测数据的虚拟站生成装置的方框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明白，以下结合附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。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。

图1为本发明实施例一种用于获得高质量观测数据的虚拟站生成方法的流程图，包括在数据中心执行的以下步骤：

步骤101，实时接收多个基准站接收机通过网络发送的多路观测数据，或一个基准站接收机通过多路不同营运商的网络发送的多路观测数据；

步骤102，基于多路观测数据的质量确定用于生成虚拟站的观测数据；

步骤103，在基准站附近选取虚拟站的坐标，基于基准站坐标、虚拟站坐标和用于生成虚拟站的观测数据计算虚拟站的观测数据。

本实施例中，步骤101主要用于实时接收多路观测数据。本实施例为了获得高质量的观测数据，采用基准站接收机冗余及传输网络冗余技术，也就是通过设置多个基准站接收机输出多路观测数据，和/或使一个基准站接收机连接多路不同营运商的网络输出多路观测数据，同时输出多路数据质量不同的观测数据至数据中心(服务器)。值得说明的是，本实施例的多个基准站接收机是指与同一基准站天线(或坐标相同的天线)相连的多个接收机，即在同一基准站设置的多个接收机，或坐标相同的多个基准站接收机。

本实施例中，步骤102主要用于从接收到的多路观测数据中确定用于生成虚拟站的观测数据。本实施例通过对实时接收的多路观测数据进行数据质量评价，选取数据质量好的一路观测数据作为生成虚拟站的观测数据。本实施例主要基于一项或多项定量指标对数据质量进行评价。下面给出几种常用的数据质量评价指标：

数据有效时长：一段时间内具有有效观测数据的观测历元的累计时长；

数据有效率：一段时间内实际观测到的数据个数与数据采集个数的比值；

多路径误差：卫星信号经物体反射后的反射信号进入接收机天线，与直接进入接收机天线的卫星信号产生干涉，由此引起的观测数据误差；

周跳比：一段时间内的有效观测数据个数与基准站数据发生周跳次数的比值；

数据延迟：观测数据到达服务器3的时间与基准站观测时间的差。

本实施例中，步骤103主要用于计算虚拟站的观测数据。生成虚拟站需要基准站的坐标和观测数据以及虚拟站的坐标，基准站的坐标是已知的，因此还需要设定虚拟站的坐标。本实施例基于设定的虚拟站坐标及步骤102确定的观测数据，按照单基准站虚拟化算法计算虚拟站观测数据，可以解决观测数据和基准站坐标两个敏感数据的胶敏问题。后面的实施例将给出计算虚拟站观测数据的一种具体的技术方案。值得说明的是，虚拟站坐标并不是可以随意设定的，卫星导航定位的观测方程中，与基准站坐标有关的参数还有电离层延迟、对流层延迟等大气延迟信息，单基准站虚拟化算法要求基准站的位置与虚拟站的位置的大气延迟信息保持一致，因此需要虚拟站与基准站的距离小于一定值。后面的实施例将给出对虚拟站坐标的限定范围。

本实施例通过基于基准站接收机冗余和传输网络冗余进行观测数据传输，并通过在数据中心基于多路观测数据的质量确定用于生成虚拟站的观测数据，提高了虚拟站观测数据的质量。

作为一可选实施例，所述一个基准站接收机通过两路不同的运营商网络将基准站观测数据发送至数据中心。

本实施例给出了采用传输网络冗余的一种技术方案。本实施例只设置一个与基准站天线相连的基准站接收机，所述基准站接收机通过两路不同的运营商网络与数据中心进行数据通信，也就是将基准站接收机收到的观测数据由两路不同的网络同时发送到数据中心。数据中心同时接收两路观测数据，从中选出一路观测数据用于生成虚拟站。

作为一可选实施例，确定用于生成虚拟站观测数据的方法包括：

同时接收经两路不同的运营商网络传输的两路观测数据；

检测所述两路观测数据是否发生数据丢失；

若其中一路观测数据发生数据丢失，将未发生数据丢失的另一路观测数据用于生成虚拟站观测数据；

若两路观测数据均未发生数据丢失，进一步检测两路观测数据的数据延迟，将数据延迟小的一路观测数据用于生成虚拟站观测数据。

本实施例给出了基于上一实施例的冗余方式确定用于生成虚拟站观测数据的一种技术方案。本实施例先检测两路观测数据是否发生数据丢失，舍弃发生数据丢失的一路观测数据，选取未发生数据丢失的一路观测数据用于生成虚拟站。如果两路都没有发生数据丢失，进一步检测两路观测数据的数据延迟，选取数据延迟小的一路观测数据用于生成虚拟站。本实施例的处理方法可以降低每条观测数据的数据延迟，降低全天的平均统计延迟，满足全天平均延迟不大于500毫秒的要求，减少数据延迟大于1000毫秒的历元数。使用不同的网络接入数据中心可以降低因为网络传输导致数据丢失的概率，进而增加数据中心实际收到的有效观测值个数，提升数据有效时长。可以在不引入周跳的前提下，提升基准站数据时长、数据有效率，因此会提升周跳比。总之，本实施例可以有效提升虚拟站数据质量。

作为一可选实施例，所述多个基准站接收机的数量为两个，每个基准站接收机通过相同的一路运营商网络将基准站观测数据发送至数据中心。

本实施例给出了采用基准站接收机冗余的一种技术方案。本实施例只设置两个与基准站天线相连的基准站接收机，每个基准站接收机将其接收的观测数据分别通过网络发送至数据中心。数据中心同时接收两路观测数据，从中选出一路观测数据用于生成虚拟站。值得说明的是，本实施例(包括前一种冗余方式的实施例)只是给出了一种较佳的实施方式，并不否定和排斥其它可行的实施方式，比如基准站接收机的数量可超过两个。

作为一可选实施例，确定用于生成虚拟站观测数据的方法包括：

同时接收来自两个基准站接收机的两路观测数据；

检测两路观测数据的数据延迟和数据丢失时间，并分别与设定阈值进行比较；

将数据延迟和数据丢失时间均未超过设定阈值的观测数据用于生成虚拟站观测数据。

本实施例给出了基于上一实施例的冗余方式确定用于生成虚拟站观测数据的一种技术方案。本实施例先检测两路观测数据的数据延迟和数据丢失时间，然后将它们分别与设定阈值进行比较，将数据延迟和数据丢失时间均未超过设定阈值的一路观测数据用于生成服务数据。如果两路观测数据均满足要求(两路观测数据的两个指标均未超过设定阈值)，可进一步定量考察两路观测数据的两个指标，比如基于两个指标的值打分后求和得到总体评分，选取总体评分高的一路观测数据用于生成服务数据。本实施例的数据切换方式，可以降低因为网络传输导致数据丢失的概率，可以降低基准站数据延迟；可以增加数据中心实际收到的有效观测值个数，提升数据有效时长，提升基准站数据时长、数据有效率。由于两个基准站接收机的性能不可能完全一致，输出的观测数据不同，因此在每次数据切换，将会引入周跳。所述阈值的大小对得到的观测数据的质量有直接影响，比如，为了尽可能降低数据延迟、提升基准站数据时长和数据有效率，所述阈值应尽可能小；为了减少周跳次数，所述阈值应尽可能大。因此所述阈值的大小应折中考虑，可根据基准站的数据质量动态调整所述阈值的大小。

作为一可选实施例，所述方法还包括：基于位置不同的两个基准站接收机建立相同坐标的虚拟站，两个基准站的距离小于设定阈值。

本实施例给出了坐标不同的两个(也可多于两个)基准站接收机建立相同坐标的虚拟站即共用一个虚拟站的技术方案，如图2所示。当然，并不是任意两个基准站接收机均可共用一个虚拟站，这是由于虚拟站与基准站的距离不能太远，因此两个基准站的距离也不能太远，应小于虚拟站与基准站的最大距离的两倍。比如，如果虚拟站与基准站的最大距离为1km，那么两个基准站的距离不能超过2km。本实施例通过使两个或多个基准站共用一个虚拟站，可以简化虚拟站计算；而且所述两个或多个坐标不同的基准站接收机与前述的冗余接收机作用相同，可用于提高观测数据质量。

作为一可选实施例，确定用于生成虚拟站观测数据的方法包括：

同时接收位置不同的两个基准站接收机的两路观测数据；

检测两路观测数据的数据延迟和数据丢失时间，并分别与设定阈值进行比较；

将数据延迟和数据丢失时间均未超过设定阈值的观测数据用于生成虚拟站观测数据。

本实施例给出了基于两个坐标不同的基准站接收机输出的观测数据，确定用于生成虚拟站观测数据的一种技术方案。本实施例与前述基于两个坐标相同的基准站接收机输出的观测数据，确定用于生成虚拟站观测数据的技术方案相同，这里不再赘述。

作为一可选实施例，虚拟站与基准站的距离R满足0.2km<R<1km，虚拟站与基准站的高度差小于50m。

本实施例给出了虚拟站坐标的选取方法。虚拟站坐标的确定应考虑电离层特性和对流层特性的影响。由于电离层厚度较薄，电离层延迟可以认为是卫星信号传播到接收机的路径上在电离层薄层穿刺点处产生的延迟，具有较强的局域一致性，可以认为距离基准站一定范围内的电离层延迟与基准站的电离层延迟相等。实测数据显示，5km以内的两个基准站的电离层延迟的误差在1mm。影响卫星导航定位的对流层延迟包括对流层和平流层两个部分。对流层延迟的大小直接受到基准站处大气压强、水汽压强、大气温度的影响，这些物理量的大小在地表附近(5km以内)均与高程呈显著负相关。基准站的高度不同，直接影响对流层延迟的大小。影响对流层延迟的这些物理量，在水平方向也有明显的梯度变化。实测数据显示，10km以内的两个基准站的对流层延迟的误差约1mm。根据上述分析，本实施例将虚拟站坐标与基准站坐标的水平距离bv在定1km以内，并保证高度差在50m以内。同时为了保护基准站坐标，在生产过程中限定虚拟站坐标与基准站坐标的水平距离不小于0.2km。

作为一可选实施例，虚拟站观测数据的计算方法包括：

S1、根据卫星星历、每颗卫星的观测数据，计算基准站观测数据的观测时刻、基准站观测到的每颗卫星的卫星钟差和每颗卫星的坐标，具体包括：

根据接收机的信号观测时刻t_obs和伪距观测值P，计算卫星信号发射时刻t^s：

t^s＝t_obs-P/C

式中，C为光速；

根据卫星钟差参数f₀、f₁、f₂，外推信号发射时刻t^s的卫星钟差dt^s：

dt^s＝f₀+f₁×dt+f₂×dt²

式中，为卫星星历参考时间；

将卫星信号发射时刻修正为t^s-dt^s，并利用修正后的卫星信号发射时刻，根据卫星星历计算卫星在地心地固坐标系下的三维坐标(X_s,Y_s,Z_s)；

S2、基于基准站坐标、每颗卫星的坐标，计算基准站每颗卫星的卫地距，卫地距为卫星与接收机的几何距离，公式如下：

式中，dist为基准站卫星的卫地距，(X,Y,Z)为基准站在地心地固坐标系下的坐标，ω为地球自转角速度；

S3、基于虚拟站坐标、每颗卫星的坐标，计算虚拟站每颗卫星的卫地距，公式如下：

式中，dist_V为虚拟站卫星的卫地距，(X_V,Y_V,Z_V)为虚拟站在地心地固坐标系下的坐标；

S4、计算基准站卫地距与虚拟站卫地距的差，得到每颗卫星观测数据的改正信息公式如下：

ΔP_f＝dist_V-dist

ΔL_f＝ΔP_f/λ_f

式中，ΔP_f、ΔL_f分别为频率为f的信号的伪距观测值和相位观测值的改正信息，λ_f为频率为f的信号的载波波长；

S5、将当前时刻的伪距观测值和相位观测值分别与ΔP_f、ΔL_f相加后返回步骤S1进行迭代计算，直到两次迭代的伪距观测值改正信息的差小于设定阈值。

本实施例给出了计算虚拟站卫星观测数据的一种技术方案。本实施例基于基准站的观测数据和坐标及虚拟站的坐标，采用迭代法计算虚拟站的观测数据，迭代法中伪距和相位的初始值就是基准站输出的伪距观测数据和相位观测数据。上面给出了具体的迭代算法，这里不再赘述。值得说明的是，步骤S1根据卫星星历计算卫星在地心地固坐标系下的三维坐标(X_s,Y_s,Z_s)的方法属于公知常识，因计算过程涉及公式太多，这里不再给出(X_s,Y_s,Z_s)的详细求解公式。

图3为本发明实施例一种用于获得高质量观测数据的虚拟站生成装置的组成框图，包括：

数据获取模块11，用于实时接收多个基准站接收机通过网络发送的多路观测数据，或一个基准站接收机通过多路不同营运商的网络发送的多路观测数据；

数据选取模块12，用于基于多路观测数据的质量确定用于生成虚拟站的观测数据；

虚拟站生成模块13，用于在基准站附近选取虚拟站的坐标，基于基准站坐标、虚拟站坐标和用于生成虚拟站的观测数据计算虚拟站的观测数据。

本实施例的装置，可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

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，可轻易想到的变化或替换，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以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种用于获得高质量观测数据的虚拟站生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

实时接收多个基准站接收机通过网络发送的多路观测数据，或一个基准站接收机通过多路不同营运商网络发送的多路观测数据；

基于多路观测数据的质量确定用于生成虚拟站的观测数据，观测数据的质量根据包括数据有效率和数据延迟的指标进行评价；

在基准站附近选取虚拟站的坐标，基于所述基准站的坐标、虚拟站坐标和用于生成虚拟站的观测数据计算虚拟站的观测数据；

所述一个基准站接收机通过两路不同的运营商网络将基准站观测数据发送至数据中心；确定用于生成虚拟站观测数据的方法包括：

同时接收经两路不同的运营商网络传输的两路观测数据；

检测所述两路观测数据是否发生数据丢失；

若其中一路观测数据发生数据丢失，将未发生数据丢失的另一路观测数据用于生成虚拟站观测数据；

若两路观测数据均未发生数据丢失，进一步检测两路观测数据的数据延迟，将数据延迟小的一路观测数据用于生成虚拟站观测数据。

2.根据权利要求1所述的用于获得高质量观测数据的虚拟站生成方法，其特征在于，所述多个基准站接收机的数量为两个，每个基准站接收机通过相同的一路运营商网络将基准站观测数据发送至数据中心。

3.根据权利要求2所述的用于获得高质量观测数据的虚拟站生成方法，其特征在于，确定用于生成虚拟站观测数据的方法包括：

同时接收来自两个基准站接收机的两路观测数据；

检测两路观测数据的数据延迟和数据丢失时间，并分别与设定阈值进行比较；

将数据延迟和数据丢失时间均未超过设定阈值的观测数据用于生成虚拟站观测数据。

4.根据权利要求1所述的用于获得高质量观测数据的虚拟站生成方法，其特征在于，所述方法还包括：基于位置不同的两个基准站接收机建立相同坐标的虚拟站，两个基准站的距离小于设定阈值。

5.根据权利要求4所述的用于获得高质量观测数据的虚拟站生成方法，其特征在于，确定用于生成虚拟站观测数据的方法包括：

同时接收位置不同的两个基准站接收机的两路观测数据；

检测两路观测数据的数据延迟和数据丢失时间，并分别与设定阈值进行比较；

将数据延迟和数据丢失时间均未超过设定阈值的观测数据用于生成虚拟站观测数据。

6.根据权利要求1所述的用于获得高质量观测数据的虚拟站生成方法，其特征在于，虚拟站与基准站的距离R满足0.2km<R<1km，虚拟站与基准站的高度差小于50m。

7.根据权利要求1所述的用于获得高质量观测数据的虚拟站生成方法，其特征在于，虚拟站观测数据的计算方法包括：

S1、根据卫星星历、每颗卫星的观测数据，基于基准站观测数据的观测时刻计算基准站观测到的每颗卫星的卫星钟差和每颗卫星的坐标，具体包括：

根据基准站接收机的信号观测时刻t_obs和伪距观测值P，计算卫星信号发射时刻t^s：

t^s＝t_obs-P/C

式中，C为光速；

根据卫星钟差参数f₀、f₁、f₂，计算卫星信号发射时刻t^s的卫星钟差dt^s：

dt^s＝f₀+f₁×dt+f₂×dt²

式中，为卫星星历参考时间；

将卫星信号发射时刻修正为t^s-dt^s，并利用修正后的卫星信号发射时刻，根据卫星星历计算卫星在地心地固坐标系下的三维坐标(X_s,Y_s,Z_s)；

S2、基于基准站坐标、每颗卫星的坐标，计算基准站每颗卫星的卫地距，卫地距为卫星与接收机的几何距离，公式如下：

式中，dist为基准站卫星的卫地距，(X,Y,Z)为基准站在地心地固坐标系下的坐标，ω为地球自转角速度；

S3、基于虚拟站坐标、每颗卫星的坐标，计算虚拟站每颗卫星的卫地距，公式如下：

式中，dist_V为虚拟站卫星的卫地距，(X_V,Y_V,Z_V)为虚拟站在地心地固坐标系下的坐标；

S4、计算基准站卫地距与虚拟站卫地距的差，得到每颗卫星观测数据的改正信息公式如下：

ΔP_f＝dist_V-dist

ΔL_f＝ΔP_f/λ_f

式中，ΔP_f、ΔL_f分别为频率为f的信号的伪距观测值和相位观测值的改正信息，λ_f为频率为f的信号的载波波长；

S5、将当前时刻的伪距观测值和相位观测值分别与ΔP_f、ΔL_f相加后返回步骤S1进行迭代计算，直到两次迭代的伪距观测值改正信息的差小于设定阈值。

8.一种用于生成高质量观测数据的虚拟站生成装置，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于实时接收多个基准站接收机通过网络发送的多路观测数据，或一个基准站接收机通过多路不同营运商网络发送的多路观测数据；

数据选取模块，用于基于多路观测数据的质量确定用于生成虚拟站的观测数据，观测数据的质量根据包括数据有效率和数据延迟的指标进行评价；

虚拟站生成模块，用于在基准站附近选取虚拟站的坐标，基于所述基准站的坐标、虚拟站坐标和用于生成虚拟站的观测数据计算虚拟站的观测数据；

所述一个基准站接收机通过两路不同的运营商网络将基准站观测数据发送至数据中心；确定用于生成虚拟站观测数据的方法包括：

同时接收经两路不同的运营商网络传输的两路观测数据；

检测所述两路观测数据是否发生数据丢失；

若其中一路观测数据发生数据丢失，将未发生数据丢失的另一路观测数据用于生成虚拟站观测数据；

若两路观测数据均未发生数据丢失，进一步检测两路观测数据的数据延迟，将数据延迟小的一路观测数据用于生成虚拟站观测数据。