[发明专利]一种GNSS对流层湿延迟估计方法、系统、设备及介质

权利要求书

1.一种GNSS对流层湿延迟估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取不同频点的观测值，在每个历元形成无电离层组合观测方程；

根据先验ZWD随机游走参数进行Kalman滤波状态更新和观测更新，得到未知变量预报值和其方差协方差阵P_t|t-1；所述未知变量包括测站坐标、接收机钟、模糊度参数和ZWD；基于所述无电离层组合观测方程，计算得到新的参数滤波值和其方差协方差阵P_t|t，并计算获得事后残差做一次向后平滑，得到参数平滑估计值和其方差协方差阵P_t-1|t，以及和的协方差阵P_t,t-1|t；

根据P_t|t、P_t-1|t、P_t,t-1|t和事后残差计算给定先验ZWD随机游走噪声和观测噪声时的数学期望；以所述数学期望作为伪观测值，并插入滑动窗口队列尾部，进行最大化，应用滑动窗口里的数据估计新的ZWD随机游走参数；删掉滑动窗口头部数据，用新的ZWD随机游走参数更新先验ZWD随机游走参数，完成GNSS对流层湿延迟估计。

2.根据权利要求1所述的一种GNSS对流层湿延迟估计方法，其特征在于，所述获取不同频点的观测值，在每个历元形成无电离层组合观测方程的步骤具体包括：

从码伪距和载波观测文件提取不同频点的观测值，在每个历元形成以下无电离层组合：

其中，表示卫星位置；c表示光速；表示测站坐标；dtⁱ表示卫星钟差；dt_r表示接收机钟差；表示对流层映射函数；表示对流层延迟修正值，是干延迟映射函数，ZHD是天顶延迟静力学延迟，是湿延迟映射函数，ZWD如前所述为湿天顶延迟；cδt_rel是相对论效应修正值，其中表示地球引力常量，和为无电离层组合的波长和模糊度；和分别是伪距和载波的噪声；δ_PCO和δ_PCV分别为天线相位中心和相位变化修正值；b_rcv和bⁱ分别是接收机和卫星码硬件延迟；δ_Windup为相位缠绕修正；修正后的测站坐标，是接收机标石坐标，是测站固体潮修正值，是海潮修正值，是极潮位置修正值。

3.根据权利要求1所述的一种GNSS对流层湿延迟估计方法，其特征在于，在获取不同频点的观测值，在每个历元形成无电离层组合观测方程之前，还包括：

数据准备，包括：指定先验ZWD随机游走参数；下载码伪距和载波观测文件、码间差分DCB文件、精密轨道文件、钟差文件、行星星历文件、海潮文件、地球定向参数文件、接收机天线文件、卫星和接收机硬件延迟文件。

4.根据权利要求1所述的一种GNSS对流层湿延迟估计方法，其特征在于，用于监测和预报极端天气事件。

5.一种GNSS对流层湿延迟估计系统，其特征在于，包括：

方程获取模块，用于获取不同频点的观测值，在每个历元形成无电离层组合观测方程；

参数获取模块，用于根据先验ZWD随机游走参数进行Kalman滤波状态更新和观测更新，得到未知变量预报值和其方差协方差阵P_t|t-1；所述未知变量包括测站坐标、接收机钟、模糊度参数和ZWD；基于所述无电离层组合观测方程，计算得到新的参数滤波值和其方差协方差阵P_t|t，并计算获得事后残差做一次向后平滑，得到参数平滑估计值和其方差协方差阵P_t-1|t，以及和的协方差阵P_t,t-1|t；

参数更新模块，用于根据P_t|t、P_t-1|t、P_t,t-1|t和事后残差计算给定先验ZWD随机游走噪声和观测噪声时的数学期望；以所述数学期望作为伪观测值，并插入滑动窗口队列尾部，进行最大化，应用滑动窗口里的数据估计新的ZWD随机游走参数；删掉滑动窗口头部数据，用新的ZWD随机游走参数更新先验ZWD随机游走参数，完成GNSS对流层湿延迟估计。