[发明专利]一种大规模GNSS网观测数据非差整网并行处理方法

说明书

本发明涉及一种大规模GNSS网观测数据非差整网并行处理方法，具体基于底层多核并行计算技术，实现对大规模GNSS网观测数据的非差整网并行计算。首先从大规模GNSS网中筛选一定数量的测站作为核心站，并行估计卫星轨道和卫星钟差，进行站间并行的非差浮点解计算，并行估计卫星端的宽巷和窄巷小数相位偏差；其次对GNSS网中其它测站进行站间并行的非差浮点解的并行计算，利用核心站估计的宽巷和窄巷小数相位偏差并行固定所有站的非差模糊度，并行生成GNSS网中所有测站的载波距离；最后，利用伪距观测值和载波距离进行非差模式下的整网统一解算，待估参数包括测站坐标、卫星轨道、接收机和卫星钟差、双差模糊度、对流层延迟、小数相位偏差和地球自转参数等。

技术领域

本发明涉及一种大规模GNSS网观测数据非差整网并行处理方法，属于大规模GNSS网观测数据处理技术领域。

背景技术

作为国家的重要地面基础设施，目前已有多个国家和区域建立了由数百个甚至上千个连续运行参考站组成的GNSS(Global Navigation Satellite System)基准站网。大规模全球GNSS网数据提供了丰富的计算资源，但也带来了数据处理上的巨大挑战。数据处理解算耗时随GNSS网规模的扩大呈几何级数增加，全球GNSS大网数据处理面临计算效率低下甚至无法解算的难题，迫切需要与之对应的高效率数据处理模型与方法作为支撑，以充分发挥大网的优势，提升大网服务的精度、可靠性和实时性。寻求大规模GNSS网数据的高效快速处理成为目前热点方向之一，受到越来越多的关注和重视。

国内外研究机构和研究人员改进模型和算法、并行计算技术应用等方面进行了广泛的关注和研究，发表的文献主要包括：国外《Advances in Space Research》的《GlobalGPS reference frame solutions of unlimited size》和《Parallel resolution oflarge-scale GNSS network un-difference ambiguity》，《Journal of Geodesy》的《Anew data processing strategy for huge GNSS global networks》和《An enhancedstrategy for GNSS data processing of massive networks》，国内《测绘学报》的《多核环境下的GNSS数据并行处理研究》、《GNSS大网双差模型并行快速解算方法》和《PPP网解UPD模糊度固定的无基站差分大型CORS站整网快速精密解算》，《大地测量与地球动力学》的《一种GNSS大网数据快速高效处理策略》。

大规模GNSS网非差整网计算方法中，已有解决方案采用串行计算的方法，同步处理大规模GNSS网中所有基准站的数据，依次串行估计卫星轨道和钟差的、串行估计宽巷和窄巷小数相位偏差、非差模糊度串行固定、载波距串行生成和整网串行解算。而对大规模GNSS网观测数据的并行解算中，已有研究集中在基线向量网平差、双差基线解算、单站非差浮点解和固定解计算等方面。

发明内容

本发明的目的是提供一种大规模GNSS网观测数据非差整网并行处理方法，用以解决当前GNSS网规模不断扩大导致数据处理解算耗时指数级增长的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

本发明的一种大规模GNSS网观测数据非差整网并行处理方法，包括如下步骤：

1)选择设定数量的测站作为核心站，根据所述核心站的观测数据，并行解算卫星轨道、卫星钟差和地球自转参数；

2)利用卫星轨道、卫星钟差和地球自转参数，估计出卫星端的宽巷小数相位偏差及窄巷小数相位偏差；

3)对于每个核心站构建非差模糊度，利用取整后的宽巷小数相位偏差及窄巷小数相位偏差，进行无电离层组合模糊度的固定；