[发明专利]GNSS形变监测方法、系统

说明书

本申请公开了GNSS形变监测方法、系统。该方法包括：根据双差观测方程计算卫星的双差残差；将所述双差残差转换为单差残差；计算每颗卫星的重复周期；根据每颗卫星相邻前几个周期的单差残差合并计算一个周期的单差残差；对所述合并计算的单差残差进行经验模态分析，获取每颗卫星的多路径误差；在基线解算过程中消除所述每颗卫星的多路径误差。

技术领域

本说明书一般涉及卫星导航技术领域，尤其涉及一种GNSS形变监测方法、系统。

背景技术

目前基于GNSS的监测方案都是通过监测站数据与基准站数据(或虚拟的VRS数据)组成基线，进行基线解算获得监测点的坐标信息，从而确定建构筑物是否发生形变。首先，地面接收的卫星数据不但包含接收机位置等有用信息，还包含随机观测误差和各种系统误差。其中系统误差，例如电离层误差、对流层误差、轨道误差、卫星钟差和接收机钟差等，可通过双频观测、双差观测及精确模型修正得到消除或大大削弱。但是与站址环境相关的多路径效应不具空间相关性，无法采用差分模式消除，也无法通过线性模型估计来分离。

发明内容

本说明书提供了一种GNSS形变监测方法，消除卫星导航定位信号传播过程中的多路径误差。

本申请的一实施例中公开了一种GNSS形变监测方法，包括：

根据双差观测方程计算卫星的双差残差；

将所述双差残差转换为单差残差；

计算每颗卫星的重复周期；

根据每颗卫星相邻前几个周期的单差残差合并计算一个周期的单差残差；

对所述合并计算的单差残差进行经验模态分析，获取每颗卫星的多路径误差；

在基线解算过程中消除所述每颗卫星的多路径误差。

在一个优选例中，所述根据双差观测方程计算卫星的双差残差的步骤，进一步包括：

构建双差观测方程，所述双差观测方程包括伪距双差观测方程和载波相位双差观测方程，分别表示如下：

其中，所述双差观测方程中的待估参数包括流动站的三个坐标参数x_u,y_u,z_u及双差模糊度参数

对所述双差观测方程进行线性化处理得到以下公式：

V＝A·x+B·y-L

其中，V为双差观测值残差，A、B分别为坐标参数及双差模糊度参数系数阵，L为观测值与计算值之差；

根据最小二乘原理解算获得所述待估参数的估计值为坐标参数浮点解，为双差模糊度参数浮点解，利用lambda方法对所述双差模糊度浮点解进行固定，获得双差模糊度参数固定解将所述双差模糊度参数固定解代入所述双差观测方程，根据最小二乘原理可获得坐标参数固定解将所述坐标参数固定解所述双差模糊度参数固定解代入所述双差观测方程计算获得所述双差残差

在一个优选例中，所述将卫星的双差残差转换为单差残差的步骤，进一步包括：

将所述双差残差按以下公式表示为一个矩阵与单差残差的乘积：

其中，w_i表示卫星i在基线解算中的权因子，

利用矩阵求逆将所述双差残差转换到仅包括多路径误差和随机噪声的单差残差。

在一个优选例中，所述计算每颗卫星的重复周期的步骤，进一步包括：

根据以下公式计算所述每颗卫星的重复周期：