[发明专利]一种多分析中心精密站坐标产品综合方法及系统

说明书

本发明公开了一种多分析中心精密站坐标产品综合方法及系统，所述方法包括：对多个分析中心提供的GNSS站坐标产品文件进行预处理，对原始法方程系统进行初步先验约束消除，利用数学变换消除残余约束；对目标框架进行非线性改正，将分析中心站坐标产品对齐到目标框架；建立站坐标综合模型，利用最小二乘原理得到综合解估计值和相似变换参数以及站坐标残差；识别分析中心站坐标产品中的异常站点，并进行各个分析中心产品的权重分配；迭代运算直至各个分析中心的权重趋于稳定或达到预设的最大迭代次数，求出综合站坐标。本发明综合利用了先验残余约束消除策略、框架对齐策略和基于站坐标相关性的粗差探测，具有高可靠性、高稳定性和高精度的优势。

技术领域

本发明属于全球卫星导航系统（GNSS）高精度定位技术领域，具体涉及基于iGMAS（全球连续监测评估系统）/IGS（国际GNSS服务组织）的一种多分析中心精密站坐标产品综合方法及系统。

背景技术

相对于单分析中心解算的站坐标产品，基于多分析中心站坐标产品的综合结果能极大改善站点坐标解的精度和可靠性，改善用户的产品使用体验。从成立以来，IGS陆续开展了多分析中心的站坐标产品的综合处理工作，中国正在建设和发展的全球连续监测评估系统（iGMAS）由30个跟踪站、3个数据中心、10余个分析中心、1个产品综合与服务中心和监测评估中心等组成，主要对GPS、GLONASS、BDS、Galileo四系统状态进行监测评估，并提供四系统高精度综合产品服务。高精度的综合产品不仅可以用来作为卫星状态监测评估的参考产品，评估不同卫星系统的广播轨道精度；还可以作为地球参考框架的二级实现，为地面站精密坐标获取提供基准，为研究地球科学提供重要的数据产品基础。

目前已有多个国内外机构提供全球GNSS跟踪站的坐标产品，也出现了一些多分析中心站坐标产品的综合方法，比如陈国等在《多分析中心站坐标产品的综合方法研究》中提出了站坐标和地球自转参数同时综合的方法，但是多分析中心站坐标产品的综合仍然没有较好的解决如下两个技术难点或问题：

其一，如何确保综合的站坐标产品最大程度上不受异常站点的影响。由于分析中心产品的质量受到观测数据质量及数据质量控制策略等影响，不同分析中心的站坐标产品在质量上存在差异，甚至可能会出现异常的站坐标解算结果，如何在站坐标产品综合中识别异常分析中心或者异常站点坐标，是提高站坐标综合结果可靠性的关键之一。

其二，如何将综合的站坐标产品对齐到目标框架如国际地球参考框架。目前，由于不同个分析中心在具体站坐标产品生成策略上（如模糊度固定策略、非差和双差观测量、先验约束等）存在差异，造成不同分析中心站坐标产品间的框架不一致，如何将相应的综合站坐标结果对齐到国际地球参考框架，是利用综合站坐标产品进行长时间序列分析的前提。上述两个技术难点直接影响综合站坐标产品的精度、稳定性和基准连续性，进而影响用户对综合产品的使用体验，是iGMAS/IGS的高精度产品服务中必须要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种多分析中心精密站坐标产品综合方法及系统，用于解决现有的iGMAS/IGS产品精度难以保证的问题。

本发明第一方面，公开一种多分析中心精密站坐标产品综合方法，所述方法包括：

S1、对多个分析中心提供的GNSS站坐标产品文件进行预处理，利用分析中心提供的先验信息对预处理得到的原始法方程系统进行初步先验约束消除，利用相似变换矩阵消除残余约束；

S2、建立相似变换方程，采用非潮汐海洋、大气和水文负载产品对目标框架进行非线性改正，将消除先验约束之后的分析中心站坐标产品对齐到目标框架，并计算目标框架下的分析中心站坐标解；

S3、对于所有的分析中心站坐标产品，根据分析中心站坐标解建立站坐标综合模型，得到总的综合法方程系统，利用最小二乘原理得到综合解估计值和相似变换参数以及站坐标残差，实现多分析中心站坐标产品综合；