[发明专利]一种多站协同处理的GNSS高精度变形监测方法

权利要求书

1.一种多站协同处理的GNSS高精度变形监测方法，其特征在于，包括：

步骤L1：局域网内所有监测站两两之间都组成基线，通过共视卫星的数目与卫星分布，以及定位测试结果，确定监测网独立基线组网方案；

步骤L2：实时接收并解码各监测站的GNSS数据，利用RTK技术解算步骤L1中的所有基线，包括固定每条基线的整数模糊度和基线向量；

步骤L3：根据步骤L2中解算的基线向量，进行基线组网平差处理；并从监测网中任意选定一个监测站，将网平差结果表示为其余监测站相对于选定监测站的相对变形量；

步骤L4：实时接收并解码局域网外部参考站的GNSS数据；

步骤L5：外部参考站与局域监测网中所有监测站构成基线，并附加步骤L2得到的监测站间的整数模糊度以及步骤L3得到的监测站间的相对变形量约束条件，利用RTK技术解算基线，得到各监测站的绝对位移量。

2.如权利要求1所述的多站协同处理的GNSS高精度变形监测方法，其特征在于，所述步骤L1包括：

任意两个监测站构成基线的共视卫星数目统计、卫星分布几何精度因子统计、以及基线定位精度统计。

3.如权利要求1所述的多站协同处理的GNSS高精度变形监测方法，其特征在于，所述步骤L2与步骤L5的RTK技术解算基线包括：

对所述实时GNSS数据进行数据预处理、构建双差观测方程、参数浮点解滤波解算、以及模糊度参数固定与继承。

4.如权利要求3所述的多站协同处理的GNSS高精度变形监测方法，其特征在于，对所述实时GNSS数据进行数据预处理，包括：

异常数据的检测与剔除、周跳的探测与修复、监测站与参考站的单点定位、钟差改正、卫星截止高度角设置、数据截止信噪比设置、差分最大异步时差设置、参考星选取策略设置、时标校正、大气延迟模型改正以及卫星和接收机的天线相位中心修正。

5.如权利要求1所述的多站协同处理的GNSS高精度变形监测方法，其特征在于，所述步骤L3的基线组网平差网平差处理包括：

获取基线向量、自由网平差计算基线网、监测站相对形变量计算、监测站相对形变量精度计算。

6.如权利要求1所述的多站协同处理的GNSS高精度变形监测方法，其特征在于，所述步骤L5的附加监测站间的整数模糊度和监测站间的相对变形量约束条件包括：

整数模糊度参数变换、待估位置参数的变换。

7.如权利要求6所述的多站协同处理的GNSS高精度变形监测方法，其特征在于，具体的，步骤S5包括：

步骤S51：预处理实时GNSS观测数据

对步骤S4获取的参考站数据与步骤S2获取的局域网中所有监测站数据进行预处理，选取参考卫星时，从所有监测站与参考站均能观测到的卫星中选取同一参考卫星；

步骤S52：构建相位、伪距双差观测方程

外部参考站与局域网中所有监测站构成基线，构建相位、伪距双差观测方程同步骤S24；

其中，外部参考站b与步骤S3中选定监测站r的相位、伪距双差观测方程表示为：

其中，表示差分算子，i表示步骤S51选取的参考卫星，k表示参与双差观测方程构建的其他卫星；

外部参考站b与其余监测站a构成的相位、伪距双差观测方程可以表示为：

其中，a＝1,2,…表示选定监测站外其余监测站编号；

将外部参考站b的精确坐标代入双差方程，相位、伪距双差观测方程在各监测站先验位置展开，展开后的未知参数表示为选定监测站r与各个监测站绝对位移量，以及双差模糊度与

步骤S53：附加整数模糊度参数变换约束条件

根据步骤S26中，各基线的固定模糊度参数步骤S3中参与平差的独立闭合环包括所有监测站，将模糊度参数转换为模糊度参数模糊度参数转换为模糊度参数转换公式：

变换后公式(8)变为

如果步骤S24与步骤S51选取的参考星不一致时，需要通过转换公式进行转换：

其中，i表示步骤S51选取的参考卫星，j表示步骤S24选取的参考卫星；

步骤S54：附加待估位置参数的变换约束条件；

根据步骤S3中选定监测站r与各个监测站a相对位移量约束绝对位移量[Δx_a,Δy_a,Δz_a]：

代入(10)得到附加待估位置参数的约束方程

经过附加模糊度和位置参数约束后的方程(7)和(12)包含了相同的坐标未知数Δξ_r和模糊度未知数

步骤S55：参数浮点解滤波解算

利用kalman滤波对选定监测站的绝对位移量Δξ_r和双差模糊度进行解算；

步骤S56：模糊度参数固定与继承

采用LAMBDA方法对模糊度参数进行固定，待模糊度正确固定后，得到固定模糊度固定正确即认为得到了准确的卫星与参考站、监测站之间的距离，由此得到精确的局域网中所有监测站绝对位移量，同时对固定的模糊度参数进行记录，用于后续历元。