[发明专利]一种基于Android智能手机的高精度RTK定位方法

说明书

本发明提供一种基于Android智能手机的高精度RTK定位方法，利用Android智能手机以及测地型接收机，对GNSS观测数据进行同步采集；利用零基线对Android智能手机的加权参数进行评估，依据搭载的不同导航芯片对Android智能手机择优选取随机模型；对能够提供原始标准差ROSTD的智能手机，采用基于ROSTD的加权模式；对于无法提供ROSTD的智能手机，采用高度角加权模式；利用零短基线探测Android智能手机双差模糊度的整周特性，并采用拟合方法修复载波相位观测值；利用随机模型和修复后的载波相位观测值，构建RTK定位模型并解算，从而提高RTK定位精度。

技术领域

本发明属于高精度RTK定位技术领域，具体涉及一种基于Android智能手机的高精度RTK定位方法。

背景技术

随着大众位置服务需求的增长以及低成本导航芯片的快速发展，高精度智能手机定位备受关注。但由于硬件条件的限制，表征信号强度的智能手机观测值载噪比(C/N0)相对于测地型接收机低7.5-10dB-Hz，且在类似的观测条件下，智能手机的伪距观测值噪声比测地型接收机要高出一个数量级。不同于伪距观测值，智能手机载波相位观测值的观测噪声仅为测地型接收机的三倍达到0.04周。虽然智能手机载波相位观测值的观测精度高，但基于手机的RTK定位受限于其载波相位观测值没有整数特性，这对模糊度固定产生了很大的阻碍。在这样的技术条件下，目前基于智能手机导航定位的应用大多局限于伪距单点定位。

若要改善智能手机定位精度，主要靠两个方面，一是选取合适的定位模型包括随机模型，二是合理利用具有高精度定位潜力的载波相位观测值。针对于定位模型，双差模型由于其消除了卫星端和接收机端的公共误差而被广泛使用，同时测地型接收机与智能手机进行双差可更好地凸显智能手机各项观测值特性。在随机模型选取上，由于手机内部低成本硬件的特点，其数据质量对卫星高度角的依赖性表现的并没有那么明显，这意味着传统的高度角加权模型可能不再适用于智能手机。针对于载波相位观测值，目前智能手机已经可以支持接收连续的载波相位观测值，若要实现高精度定位，载波相位观测值的整周模糊度解算是必不可少的，但整周模糊度解算的前提是其具有整数特性，目前的智能手机模糊度并不具有整周特性，严重阻碍了高精度定位的发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于Android智能手机的高精度RTK定位方法，提高手机定位的精度。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种基于Android智能手机的高精度RTK定位方法，本方法包括以下步骤：

S1、GNSS观测数据同步采集：

利用Android智能手机以及测地型接收机，对GNSS观测数据进行同步采集；其中，GNSS观测数据是指全球卫星导航系统GNSS或区域卫星导航系统RNSS发射的数据，数据包括码、相位、多普勒观测值以及信号强度C/N0；

S2、利用零基线对Android智能手机的加权参数进行评估，依据搭载的不同导航芯片对Android智能手机择优选取随机模型；

其中，对能够提供原始标准差ROSTD的智能手机，采用基于ROSTD的加权模式；对于无法提供ROSTD的智能手机，采用高度角加权模式；

S3、利用零短基线探测Android智能手机双差模糊度的整周特性，并采用拟合方法修复载波相位观测值；

S4、利用S2的随机模型和S3修复后的载波相位观测值，构建RTK定位模型并解算。

按上述方法，所述的S1具体为：利用Android智能手机和测地型接收机作为硬件平台，利用信号增益器连接测地型天线和Android智能手机，从而增强智能手机观测数据信号强度，同时与测地型接收机构成零短基线同步采集所述的GNSS数据。

按上述方法，Android智能手机和测地型接收机的采样率均为1秒。