[发明专利]一种进行星间单差模糊度固定的GNSS网数据处理方法

说明书

本发明公开了一种进行星间单差模糊度固定的GNSS网数据处理方法，本发明通过星间单差模糊度固定提高网解的精度，其效果与双差模糊度固定相当；另外，通过星间单差模糊度固定，使得网解得到的卫星钟差能够支持PPP用户进行模糊度固定，这是模糊度实数解和双差模糊度固定解所无法实现。本发明可用于解算卫星轨道、站坐标、地球自转参数、对流层天顶延迟、卫星天线相位中心偏差、卫星和接收机钟差，也能够在已知卫星轨道的情况下，单纯用于解算卫星钟差。

技术领域

本发明属于卫星导航定位领域，具体涉及一种进行星间单差模糊度固定的GNSS网数据处理方法。

背景技术

全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)观测量中包含有接收机和卫星钟差，若这些信息未知则需要采用网解的方法——将多(≥2)台接收机和多(≥2)颗卫星的观测量进行同时处理——才能解算出卫星和接收机钟差、测站坐标、卫星轨道和其他参数。例如在系统层面，GNSS地面段通过网解的方法确定卫星的轨道和钟差使得GNSS能够提供基本的定位、测速和授时服务；在应用层面，同时处理两台接收机载波相位观测数据的基线(最小规模的网)测量则是GNSS应用于精密定位最传统和典型的方法；国际GNSS服务组织(International GNSS Service，IGS)召集全球顶尖的大地测量研究机构从1994年开始通过对分布全球的GPS/GNSS参考站网的数据进行处理为科学研究和工程应用提供GPS/GNSS精密轨道、卫星钟差、站坐标、地球自转参数(Earth Rotation Parameter,ERP)等产品。因此GNSS网的数据处理是GNSS得以运行和广泛应用最基本的数据处理模式，其产品是各种GNSS应用得以实现的基础。

公知常识的GNSS网数据处理中对载波相位模糊度采用实数解或者双差固定解。这样得到的卫星钟差无法支持单台接收机双频精密单点定位的模糊度固定。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种进行星间单差模糊度固定的GNSS网数据处理方法，解决了公知方法得到的卫星钟差不支持双频精密单点定位的模糊度固定的缺陷。

为了达到上述目的，本发明包括以下步骤：

步骤一，对GNSS观测网的双频伪距和载波观测数据进行处理，获得所有未知参数的实数解；

步骤二，进行宽巷星间单差模糊度固定；

步骤三，进行消电离层组合星间单差模糊度固定；

步骤四，调整未知参数的解。

步骤一中，以双频消电离层组合非差伪距和载波相位作为观测量，采用最小二乘方法进行参数估计，未知参数至少包括双频消电离层组合模糊度参数、接收机和卫星的钟差参数。

采用最小二乘方法进行参数估计需要进行若干次迭代，以确保参数估值的质量，每次迭代计算包括以下步骤：

第一步，逐历元构造构建法方程，对应历元j＝1,2,3,…的法方程表示为：

其中，为未知参数向量；为历元j的钟差参数，只与历元j的观测量有关；为除钟差之外的其他未知参数，存在于多个历元的观测量当中；为以分块矩阵表示的法矩阵，为法方程的右项，为了避免法方程奇异，需要选取一个接收机或卫星的钟作为参考钟，将其钟差参数约束于给定的值；；

第二步，对每个历元的法方程进行参数约化，消去钟差参数得到约化后的法方程：

保存对应于钟差参数的法方程信息：N_C,j、N_CX,j和Z_C,j；