[发明专利]一种GNSS网络差分定位系统中的误差改正方法

说明书

技术领域

本发明涉及连续运行参考站(CORS)系统站间网络误差改正数的确定，尤其涉及一种GNSS网络差分定位系统中的误差改正方法。属于GNSS网络差分定位领域。

背景技术

GNSS网络差分定位技术是目前卫星定位领域的热门技术，广泛应用于测绘及国土资源调查等行业，该定位系统根据移动站的位置通过内插计算方法生成VRS(虚拟参考站)处的虚拟观测值，移动站接收网络差分信息与VRS构成短基线，通过常规RTK(实时载波相位差分技术)计算模型进行差分解算，确定移动站位置。虚拟观测值生成的内插计算方法将直接关系到移动站实现RTK定位的有效性、可靠性。

差分定位技术中，各个参考站连续采集观测数据，实时传输到数据处理与控制中心的数据库，进行网络计算；控制中心在线解算GPS参考站网内各独立基线的载波相位整周模糊度值；数据处理中心利用参考站网载波相位观测值计算每条基线上的双差综合误差(包括载波伪距误差、对流层延迟误差、电离层延迟误差、轨道误差及多路径误差)，并据此建立距离相关误差的空间参数模型；移动站将通过单点定位得到的NMEA格式的概略坐标发送给控制中心，控制中心在该坐标位置创建一个虚拟参考站VRS；控制中心根据参考站、移动站及GPS卫星的相对几何关系，通过内插计算模型得到移动站与参考站间的综合误差改正数(包括载波伪距误差、对流层延迟误差、电离层延迟误差、轨道误差及多路径误差)，再根据虚拟观测值计算模型生成VRS处的虚拟观测值；控制中心把虚拟观测值作为网络差分改正信息发送给移动站；移动站接收网络差分信息与VRS构成短基线，通过常规RTK计算模型进行差分解算，确定移动站位置。

当前，VRS技术网络差分改正信息计算中，主要使用到的内插方法有：线性内插模型、线性组合模型、距离线性内插方法及低阶曲面模型等。前三种没有考虑高程因素对对流层误差改正数的影响，而低阶曲面模型有考虑影响，但并不能完全满足移动站精密定位的要求且需要4个以上参考站。常规的对流层误差改正信息计算中能够满足地形起伏比较小或是平原区域的精度要求并生成网络差分改正信息。但对于高程差异比较大的区域，传统的对流层误差估计模型忽略了高程因素的影响，定位精度变低，不能满足精密定位的要求，特别是高程差异比较大的区域如何利用内插的方法预计出区域的大气误差是非常重要的。参见图1。

发明内容

本发明针对目前VRS(虚拟参考站技术)的网络RTK中在高程差异较大地区对流层误差估计模型的缺陷，提出了一种GNSS网络差分定位系统中的误差改正方法，它是一种顾及高程差异的三维内插方法，在线性组合模型的基础上，考虑了高程的影响，采用三维线性组合内插方法来提高网络RTK差分改正信息的准确性和可靠性。

本发明采用的技术方案如下：

一种GNSS网络差分定位系统中的误差改正方法，差分定位系统中，各个GNSS网络参考站连续采集观测数据，实时传输到数据处理与控制中心的数据库，进行网络计算，控制中心在线解算GPS参考站网内各独立基线的载波相位整周模糊度值，数据处理中心利用参考站网载波相位观测值计算每条基线上的双差综合误差，并据此建立距离相关误差(包括载波伪距误差、对流层延迟误差、电离层延迟误差、轨道误差及多路径误差)的空间参数模型；移动站将通过单点定位得到的NMEA格式的概略坐标发送给控制中心，控制中心在该坐标位置创建一个虚拟参考站VRS；控制中心根据参考站、移动站及GPS卫星的相对几何关系，通过内插计算模型得到移动站与参考站间的综合误差改正数，再根据虚拟观测值计算模型生成VRS处的虚拟观测值，控制中心把虚拟观测值作为网络差分改正信息发送给移动站；移动站接收网络差分信息与VRS构成短基线，通过常规RTK计算模型进行差分解算，确定移动站位置；其特征在于：通过内插计算模型得到移动站与参考站间的综合误差改正数时，考虑了高程的影响，采用三维线性组合内插方法来提高网络RTK差分改正信息的准确性和可靠性，利用参考站已解算的包括电离层、对流层误差的空间相关误差，根据移动站与周围参考站的空间位置关系，内插出移动站实时有效的差分改正信息，包括以下步骤：

(1)在CORS网络的三角形参考站网形中，A、B、C为参考站，其中以A站为主参考站，B，C站为辅参考站，u为移动站，构建虚拟位置VRS处虚拟双差观测值Φ：