一種顧及高程差異的稀疏參考站網(wǎng)絡(luò)天頂對流層延遲建模方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及定位與監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種顧及高程差異的稀疏參考站網(wǎng)絡(luò)天頂 對流層延遲建模方法，是區(qū)域參考站增強PPP(Precise Point Position，精密單點定位）高 精度快速定位研究的重要部分。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著衛(wèi)星定位系統(tǒng)的完善與發(fā)展，定位與監(jiān)測目標的精度和可靠性要求越來越 高。在高精度定位和導航計算中，通常采用相對定位的方法，但當流動站間的距離較遠時， 差分定位的方法受到誤差的影響，無法快速準確得到精密定位結(jié)果。因此對于大范圍作業(yè)， 為了提高定位，增加參考站的個數(shù)就無疑增加了工程成本。因此技術(shù)產(chǎn)生，并逐漸成為國內(nèi) 外學者的研究熱點。
[0003] 精密單點定位僅采用一臺接收機進行數(shù)據(jù)采集，即節(jié)約成本又作業(yè)方便自由， 且數(shù)據(jù)處理相對簡單。目前，精密單點定位技術(shù)利用國際全球衛(wèi)星定位導航服務(wù)組織 (International GNSS Service，IGS)提供的精密星歷和精密鐘差文件，處理一臺雙頻接收 機的觀測數(shù)據(jù)，采用非差模型進行精密單點定位。而精密單點定位主要的研究都是基于雙 頻觀測值的基礎(chǔ)上，已經(jīng)取得了很高的定位精度。對于PPP用戶，在得到高精度衛(wèi)星軌道、 鐘差的同時，由于大氣延遲等環(huán)境因素的制約，仍需要至少30分鐘才能達到IOcm以內(nèi)的收 斂定位結(jié)果，大大限制了 PPP技術(shù)的應(yīng)用推廣。
[0004] 利用大氣增強信息可顯著提高PPP的收斂速度。利用坐標精確已知且觀測連續(xù)的 參考站，可以實時計算得到站點精確的大氣延遲信息，將大氣延遲信息進行區(qū)域內(nèi)插建模， 可以為區(qū)域內(nèi)的PPP用戶提供大氣延遲誤差先驗值，PPP用戶利用大氣誤差先驗值即可大 大縮短定位初始化時間，并提高定位結(jié)果精度。
[0005] 對流層作為大氣誤差的主要影響因素，因為對流層的氣象特征，天頂對流層延遲 在高程方向上有強烈的垂直混合，而在水平方向上分布不均勻。測站天頂對流層與測站高 程之間存在強烈的相關(guān)性，如圖2,因此，在區(qū)域?qū)α鲗友舆t內(nèi)插建模時，必須考慮測站高程 的影響。
[0006] 常規(guī)的天頂對流層延遲內(nèi)插模型在網(wǎng)絡(luò)RTK中研究較多，但基本上是針對網(wǎng)絡(luò) RTK技術(shù)中雙差誤差改正提出的。在PPP領(lǐng)域，目前的區(qū)域增強的PPP天頂對流層誤差建 模方法大多基于區(qū)域連續(xù)運行參考系統(tǒng)（Continuous Operational Reference System， C0RS)，對于參考站數(shù)量及空間距離有一定要求，對于偏遠地區(qū)依賴稀疏參考站增強的區(qū)域 適用性較差。因此需要建立一種適用于稀疏參考站區(qū)域的顧及高程差異的對流層延遲內(nèi)插 建模方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提出了一種顧及高程差異的稀疏參 考站網(wǎng)絡(luò)的天頂對流層延遲建模新方法。
[0008] 技術(shù)方案：一種顧及高程差異的稀疏參考站網(wǎng)絡(luò)天頂對流層延遲建模方法，包括 如下步驟：
[0009] (1)，基于區(qū)域參考站雙頻原始觀測值，利用區(qū)域內(nèi)各參考站點的精確坐標，通過 無電離層組合精密單點濾波獲得各參考站天頂對流層濕延遲值ZWW，并通過對流層天頂延 遲模型UNB3m獲得各參考站天頂對流層干延遲值ZHD,，其中r = 1，2, . . . .，η為參考站序 號，η為參考站總個數(shù)；
[0010] (2)，根據(jù)UNM3m經(jīng)驗模型中對流層干延遲、濕延遲與高程因子的不同關(guān)系，將各 參考站天頂對流層濕延遲值ZWW分別分離得到高程強相關(guān)天頂對流層濕延遲值ZWDt和高 程弱相關(guān)天頂對流層濕延遲值ZWDD^將各參考站天頂對流層干延遲值ZHD 別分離得到 高程強相關(guān)天頂對流層干延遲值ZHDHi和高程弱相關(guān)天頂對流層干延遲值ZHDD
[0011] (3)，對于每個參考站，將其高程強相關(guān)天頂對流層濕延遲值ZWD&和高程強相關(guān) 天頂對流層干延遲值ZHDH i，得到參考站高程強相關(guān)天頂對流層延遲值ZTDHi;將其高程弱 相關(guān)天頂對流層濕延遲值ZWDW和高程弱相關(guān)天頂對流層干延遲值ZHDD J目加，得到參考站 高程弱相關(guān)天頂對流層延遲值ZTDDi，如式子（1)所示：
[0012] ZTDDr= ZHDD r+ZWDDr
[0013] (1)；
[0014] ZTDHr= ZTDHr+ZWDHr
[0015] (4)，根據(jù)用戶站與各參考站之間的位置關(guān)系，對高程強相關(guān)天頂對流層延遲值 ZTDH i和高程弱相關(guān)天頂對流層延遲值ZTDD,分別建模，得到用戶站高程強相關(guān)天頂對流層 延遲值ZTDHu和高程弱相關(guān)天頂對流層延遲值ZTDD u;然后將用戶站高程強相關(guān)天頂對流層 延遲值ZTDHu和高程弱相關(guān)天頂對流層延遲值ZTDD u相加，得到用戶站天頂對流層延遲值 ZTDu。
[0016] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述步驟（1)包括如下具體步驟：
[0017] 步驟（11)，建立基于無電離層模型的精密單點定位估計方程：
【主權(quán)項】
1. 一種顧及高程差異的稀疏參考站網(wǎng)絡(luò)天頂對流層延遲建模方法，其特征在于，包括 如下步驟： (1) ，基于區(qū)域參考站雙頻原始觀測值，利用區(qū)域內(nèi)各參考站點的精確坐標，通過無電 離層組合精密單點濾波獲得各參考站天頂對流層濕延遲值ZW&，并通過對流層天頂延遲模 型UNB3m獲得各參考站天頂對流層干延遲值ZHD,，其中r = 1，2, . . . .，η為參考站序號，η 為參考站總個數(shù)； (2) ，根據(jù)UNM3m經(jīng)驗模型中對流層干延遲、濕延遲與高程因子的不同關(guān)系，將各參考 站天頂對流層濕延遲值ZWW分別分離得到高程強相關(guān)天頂對流層濕延遲值ZWDHJP高程弱 相關(guān)天頂對流層濕延遲值ZWDD^將各參考站天頂對流層干延遲值ZHD ^>別分離得到高程 強相關(guān)天頂對流層干延遲值ZHDHi和高程弱相關(guān)天頂對流層干延遲值ZHDD (3) ，對于每個參考站，將其高程強相關(guān)天頂對流層濕延遲值ZWD&和高程強相關(guān)天頂 對流層干延遲值ZHDHi，得到參考站高程強相關(guān)天頂對流層延遲值ZTDH iJf其高程弱相關(guān) 天頂對流層濕延遲值ZWDW和高程弱相關(guān)天頂對流層干延遲值ZHDD J目加，得到參考站高程 弱相關(guān)天頂對流層延遲值ZTDW，如式子（1)所示： ZTDD = ZHDD +Ζ?ΨΟ?) ' '' '' (1). /TDll = ZTDll r ZWDlI T I t (4) ，根據(jù)用戶站與各參考站之間的位置關(guān)系，對高程強相關(guān)天頂對流層延遲值ZTD^ 和高程弱相關(guān)天頂對流層延遲值ZTDDi*別建模，得到用戶站高程強相關(guān)天頂對流層延遲 值ZTDH u和高程弱相關(guān)天頂對流層延遲值ZTDDu;然后將用戶站高程強相關(guān)天頂對流層延遲 值ZTDH u和高程弱相關(guān)天頂對流層延遲值ZTDD u相加，得到用戶站天頂對流層延遲值ZTD u。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顧及高程差異的稀疏參考站網(wǎng)絡(luò)天頂對流層延遲建模 方法，其特征在于，所述步驟（1)包括如下具體步驟：