[发明专利]低成本终端的Multi-GNSS形变监测数据处理方法

说明书

本发明提供了一种低成本终端的Multi‑GNSS形变监测数据处理方法，包括以下步骤：首先，对Multi‑GNSS数据进行严格数据预处理，给出进行基线处理的干净观测数据；为了加快收敛时间即利用短弧段数据得到高精度解，利用高精度区域电离层产品，对观测数据进行了改正；基于Multi‑GNSS数据，考虑多系统数据融合特点并需要支持模糊度固定，合理设置了待估参数，形成基于数据层面融合的法方程，对法方程求解并进行后验残差迭代分析，进一步剔除粗差，保证处理结果的稳定性；最后通过创新的模糊度固定流程，得到高精度的稳定监测结果。本发明可以满足Multi‑GNSS融合处理过程中高维模糊度的高可靠固定。

技术领域

本发明涉及形变监测技术领域，具体涉及一种低成本终端的Multi-GNSS形变监测数据处理方法。

背景技术

GNSS(Global navigation satellite system，全球卫星定位系统)形变监测是关乎人民生命财产安全的重要技术，在危房监测、滑坡监测、大坝监测等工况有大量应用。传统形变监测只是为了解决具体业务开展的，需要高成本高性能GNSS接收机，并且对监测点环境有较高要求；为了提高监测精度需要利用较长的数据弧段进行平差处理，并且监测点距离基准站的距离比较短；为了提高监测的稳定性，在牺牲精度的条件下，一般采用模糊度浮点解。然而，随着GNSS应用的深入推广，低成本终端在复杂恶劣观测环境下应用越来越多，如遮挡与电磁干扰严重的电力铁塔监测；变形响应时间要求越来越快，如雨季的铁路沿线山体监测需要对变形快速探测并报警；对形变监测的精度要求越来越高，如高铁路基的沉降监测需要2mm的垂直精度。传统的GNSS形变监测数据处理方法已经不能满足日益增多的业务需求，存在以下问题：

1、传统的基于GNSS形变监测解决方案，需要高成本高性能GNSS接收机，并且对监测点环境有较高要求。

2、传统GNSS形变监测为了提高监测结果的重复率，需要利用较长的数据弧段进行平差处理，并且监测点距离基准站的距离比较短。

3、随着GNSS形变监测技术在多个领域的应用，为了满足多工况下监测结果的稳定性与可靠性，需要充分利用Multi-GNSS观测数据，然而在数据融合处理中可靠性是关键。

发明内容

本发明解决了传统GNSS形变监测数据处理算法不能满足形变监测对基线更长、成本更低、精度更高、稳定性更高、响应时间更快、监测环境更复杂的技术问题，对GNSS形变监测数据处理算法进行优化，为大规模多场景GNSS形变监测应用推广提供技术支持。

本发明采用的技术方案如下：

一种低成本终端的Multi-GNSS(Mulit-Global Navigation Satellite System，多模全球卫星定位系统)形变监测数据处理方法，包括以下步骤：

步骤1，对Multi-GNSS数据进行严格数据预处理，给出进行基线处理的干净观测数据；

步骤2，利用短弧段数据得到高精度解，利用外部高精度区域电离层产品，对观测数据进行修正；

步骤3，基于Multi-GNSS数据，设置待估参数，形成基于数据层面融合的法方程，对法方程求解并进行后验残差迭代分析，进一步剔除粗差，保证处理结果的稳定性；

步骤4，通过模糊度固定流程，得到高精度的稳定监测结果。

进一步地，所述步骤1中采用GPS/BDS/GLONASS/Galileo单系统对Multi-GNSS数据进行严格数据预处理。

进一步地，所述步骤1具体包括以下步骤：

步骤11，利用周跳探测算法进行周跳探测，并根据探测结果进行初步的数据筛选；

步骤12，利用单点定位进行粗差探测并根据残差信息进行数据清洗；