一种多频多GNSS精密单点定位方法、装置及设备

一种多频多gnss精密单点定位方法、装置及设备
技术领域
1.本发明涉及卫星导航精密定位技术领域，尤其涉及一种多频多gnss精密单点定位方法、装置及设备。


背景技术：

2.精密单点定位技术(precise point positioning，ppp)是导航与位置服务的主要支撑技术之一。相比于传统的相对定位技术，ppp具备无需地面基准站、作业机动灵活、节约用户成本等突出优势，已被广泛应用到精密定位、地壳形变监测和大气科学等领域。近年来，随着美国gps和俄罗斯glonass系统的不断现代化升级改造以及欧洲galileo和我国北斗系统的快速建设和发展，日益丰富的gnss频率和信号类型为进一步提高导航定位服务的精度、时效和可靠性提供了丰富的数据资源。近年来，gnss建设呈现多频多模化发展趋势，多频多模gnss融合ppp技术已成为当前卫星导航定位领域的前沿热点。然而，现有研究在构建多频多模ppp观测方程时，均是将接收机码偏差(receiver code bias，rcb)视为天内常量。然而，受环境温度变化、固件版本升级等因素影响导致接收机码偏差存在显著的天内短时变化。已有研究表明，接收机码偏差的差分形式(differential code bias，dcb)在一天内的变化量可超过9纳秒。因此，未顾及接收机码偏差短时变化成为制约现有多频多模ppp定位性能进一步提升的瓶颈和影响ppp电离层延迟提取精度的关键因素。


技术实现要素：

3.本发明的目的是克服现有技术中存在的未顾及接收机码偏差短时变化而导致电离层延迟、模糊度等参数估计精度和定位性能不高的缺陷与问题，提供一种顾及接收机码偏差变化的多频多gnss精密单点定位方法、装置及设备。
4.为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种多频多gnss精密单点定位方法，包括：
5.选用gnss系统全球或区域单个跟踪站的伪距和相位观测数据；
6.利用跟踪站各基础频率的伪距和相位观测数据，构建单系统多频率的原始观测方程；
7.引入接收机码偏差时变参数，利用参数重组方法，对原始观测方程中的参数进行重新整合，消除原始观测方程中的数学秩亏，得到新观测方程；
8.引入接收机系统间偏差参数，构建多频多gnss精密单点定位模型。
9.所述单系统多频率的原始观测方程为：
[0010][0011]
式中，t表示卫星系统；s表示卫星；r表示接收机；i表示历元；f表示频率；和为码和载波相位观测伪距和相位观测值；为接收机至卫星的几何距离；和dt
t，s
(i)为接收机和卫星的钟差；zr(i)为测站天顶对流层延迟；为对流层投影函数；为第一频率的电离层延迟；为频率f与第一频率电离层延迟间的比值；为载波相位波长；和为接收机和卫星的码偏差；为吸收了卫星和接收机相应偏差后的浮点模糊度；为伪距多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为载波相位多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和。
[0012]
所述新观测方程为：
[0013][0014]
式中，t表示卫星系统；s表示卫星；r表示接收机；i表示历元；f表示频率；和为码和载波相位观测伪距和相位观测值；为igs发布的卫星s的钟差；为接收机至卫星的几何距离；为新观测方程解算的接收机r的钟差；为对流层投影函数；zr(i)为测站天顶对流层延迟；为频率f与第一频率
电离层延迟间的比值；为新观测方程解算的卫星s对应第一个频率的电离层斜延迟；为新观测方程解算的接收机r对应频率f的伪距硬件延迟；为新观测方程解算的卫星s对应频率f的伪距硬件延迟；为伪距多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为载波相位波长；为新观测方程解算的接收机r与卫星s之间频率f对应的模糊度；为载波相位多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；α为参数的系数；β为参数的系数。
[0015]
通过参数重新组合消除原始观测方程中的秩亏，得到新观测方程中各项参数的具体形式如下：
[0016]
[0017]
式中，为消电离层组合卫星伪距硬件延迟参数；为首历元消电离层组合接收机伪距硬件延迟参数；为首历元的无几何组合的接收机伪距硬件延迟参数；为无几何组合的接收机伪距硬件延迟参数；为无几何组合的卫星伪距硬件延迟参数；为首历元的接收机伪距硬件延迟参数；为第二频率与第一频率电离层延迟间的比值；为首历元的无几何组合的接收机伪距硬件延迟参数；为无几何组合的卫星伪距硬件延迟参数；为第一频率卫星伪距硬件延迟参数；为第二频率的卫星伪距硬件延迟参数；为第一频率首历元的接收机伪距硬件延迟参数；为第二频率首历元的接收机伪距硬件延迟参数；为第一频率第i历元的接收机伪距硬件延迟参数；为第二频率第i历元的接收机伪距硬件延迟参数。
[0018]
当频率f小于3时，参数不存在。
[0019]
当历元i为第一个历元时，参数不存在。
[0020]
所述多频多gnss精密单点定位模型为：
[0021][0022]
式中，为gps系统的伪距观测值；为基于igs精密卫星钟差产品获取的gps卫星钟差；为接收机至gps卫星的几何距离；为gps系统的接收机钟差；为gps卫星的对流层投影函数；为gps系统频率f与第一频率电离层延迟间的比值；为gps系统接收机伪距硬件延迟；为gps系统卫星伪距硬件延迟组合；为gps系统的载波相位观测值；为gps系统的载波相位波长；为gps系统载波相位整周模糊度；为bds系统的伪距观测值；为基于igs精密卫星钟差产品获取的bds卫星钟差；为接收机至bds卫星的几何距离；
为bds卫星的对流层投影函数；为bds系统的载波相位观测值；为基于igs精密卫星钟差产品获取的bds卫星钟差；为bds系统的载波相位波长；为bds系统载波相位整周模糊度；为bds系统卫星伪距硬件延迟组合；为bds系统相对于gps系统的系统间偏差；为galileo系统相对于gps系统的系统间偏差；为gps系统伪距多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为gps系统相位多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为bds系统接收机伪距硬件延迟；为bds系统频率f与第一频率电离层延迟间的比值；为bds系统伪距多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为bds系统相位多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为galileo系统的伪距观测值；为galileo系统卫星伪距硬件延迟组合；为galileo系统频率f与第一频率电离层延迟间的比值；为galileo系统接收机伪距硬件延迟；为galileo系统的载波相位观测值；为基于igs精密卫星钟差产品获取的galileo卫星钟差；为接收机至galileo卫星的几何距离；为galileo系统的接收机钟差；为galileo卫星的对流层投影函数；为galileo系统载波相位整周模糊度；为galileo系统伪距多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为galileo系统相位多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为galileo系统的载波相位波长。
[0023]
一种多频多gnss精密单点定位装置，包括：
[0024]
数据选取模块，用于选取gnss系统全球或区域单个跟踪站的伪距和相位观测数据；
[0025]
原始观测方程构建模块，用于利用跟踪站各基础频率的伪距和相位观测数据，构建单系统多频率的原始观测方程；
[0026]
新观测方程构建模块，用于引入接收机码偏差时变参数，利用参数重组方法，对原始观测方程中的参数进行重新整合，消除原始观测方程中的数学秩亏，得到新观测方程；
[0027]
模型构建模块，用于引入接收机系统间偏差参数，构建多频多gnss精密单点定位
模型。
[0028]
一种多频多gnss精密单点定位设备，包括存储器和处理器；
[0029]
所述存储器，用于存储计算机程序代码，并将所述计算机程序代码传输给所述处理器；
[0030]
所述处理器，用于根据所述计算机程序代码中的指令执行如上述所述的方法。
[0031]
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述的方法。
[0032]
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0033]
本发明一种多频多gnss精密单点定位方法、装置及设备中，通过在多频多模gnss非组合伪距和相位观测方程中引入时变接收机码偏差参数，建立一套严密的能够最优融合处理多频多模gnss信号的精密单点定位技术实时数据处理模型与方法，从根本上克服接收机码偏差短时变化对电离层延迟、模糊度等参数估计精度和定位性能的不利影响。另外，采用多频多gnss的精密单点定位方法，可以显著增强模型强度，提高定位精度和收敛效率并获取更高的参数估计精度。
附图说明
[0034]
图1是本发明一种多频多gnss精密单点定位方法的流程图。
[0035]
图2是本发明一种多频多gnss精密单点定位装置的结构框图。
[0036]
图3是本发明一种多频多gnss精密单点定位设备的结构框图。
具体实施方式
[0037]
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0038]
实施例1：
[0039]
参见图1，一种多频多gnss精密单点定位方法，包括：
[0040]
s1、选用gnss系统全球或区域单个跟踪站的伪距和相位观测数据；
[0041]
所述观测数据包括北斗、gps和galileo系统多频观测数据；通过国际gnss服务组织igs网站获取精密卫星轨道、钟差产品；
[0042]
s2、利用跟踪站各基础频率的伪距和相位观测数据，构建单系统多频率的原始观测方程；
[0043]
所述单系统多频率的原始观测方程为：
[0044][0045]
式中，t表示卫星系统；s表示卫星；r表示接收机；i表示历元；f表示频率；
和为已经消除了固体地潮、海洋载荷、相位绕转、相对论效应、地球自转效应、卫星和接收机天线相位中心偏移(pcos)和变化(pcvs)等影响后的码和载波相位观测伪距和相位观测值；为接收机至卫星的几何距离；和为接收机和卫星的钟差；zr(i)为测站天顶对流层延迟；为对流层投影函数；为第一频率的电离层延迟；为频率f与第一频率电离层延迟间的比值；为载波相位波长；和为接收机和卫星的码偏差；为吸收了卫星和接收机相应偏差后的浮点模糊度；为伪距多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为载波相位多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；
[0046]
与现有技术不同，上述观测方程通过将接收机伪距硬件延迟描述为时变参数，可以消除接收机伪距硬件延迟短时变化对其他估计参数的影响；
[0047]
s3、引入接收机码偏差时变参数，利用参数重组方法，对原始观测方程中的参数进行重新整合，消除原始观测方程中的数学秩亏，得到新观测方程；
[0048]
所述新观测方程为：
[0049][0050]
式中，t表示卫星系统；s表示卫星；r表示接收机；i表示历元；f表示频率；和为码和载波相位观测伪距和相位观测值；为igs发布的卫星s的钟差；为接收机至卫星的几何距离；为新观测方程解算的接收机r的钟差；为对流层投影函数；zr(i)为测站天顶对流层延迟；为频率f与第一频率电离层延迟间的比值；为新观测方程解算的卫星s对应第一个频率的电离层斜延迟；为新观测方程解算的接收机r对应频率f的伪距硬件延迟；为新观测方
程解算的卫星s对应频率f(f≥3)的伪距硬件延迟；为伪距多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为载波相位波长；为新观测方程解算的接收机r与卫星s之间频率f对应的模糊度；为载波相位多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；α为参数的系数，由于参数的含义为当前历元的接收机伪距硬件延迟相对于首历元的变化量，因此，参数在首历元的系数α为0，从第二个历元开始其系数α值为1；β为参数的系数，由于参数仅在多频观测方程中存在，因此其系数β在双频观测方程中值为0，当频率大于2时，β值为1；
[0051]
通过参数重新组合消除原始观测方程中的秩亏，得到新观测方程中各项参数的具体形式如下：
[0052][0053]
[0054]
式中，为消电离层组合卫星伪距硬件延迟参数；为首历元消电离层组合接收机伪距硬件延迟参数；为首历元的无几何组合的接收机伪距硬件延迟参数；为无几何组合的接收机伪距硬件延迟参数；为无几何组合的卫星伪距硬件延迟参数；为首历元的接收机伪距硬件延迟参数；为第二频率与第一频率电离层延迟间的比值；为首历元的无几何组合的接收机伪距硬件延迟参数；为无几何组合的卫星伪距硬件延迟参数；为第一频率卫星伪距硬件延迟参数；为第二频率的卫星伪距硬件延迟参数；为第一频率首历元的接收机伪距硬件延迟参数；为第二频率首历元的接收机伪距硬件延迟参数；为第一频率第i历元的接收机伪距硬件延迟参数；为第二频率第i历元的接收机伪距硬件延迟参数；
[0055]
当频率f小于3时，卫星伪距硬件延迟参数可以被电离层延迟参数吸收，因此参数不存在；
[0056]
当历元i为第一个历元时，参数不存在，这是因为的含义为当前历元的接收机伪距硬件延迟相对于首历元接收机伪距硬件延迟的变化量；
[0057]
s4、引入接收机系统间偏差参数，构建多频多gnss精密单点定位模型；
[0058]
所述多频多gnss精密单点定位模型为：
[0059][0060]
式中，为gps系统的伪距观测值；为基于igs精密卫星钟差产品获取的gps卫星钟差；为接收机至gps卫星的几何距离；为gps系统的接收机钟差；为gps卫星的对流层投影函数；为gps系统频率f与第一频率电离层延迟间的比值；为gps系统接收机伪距硬件延迟；为gps系统卫星伪距硬件延迟组合；为gps系统的载波相位观测值；为gps系统的载波相位波长；为gps系统载波相位整周模糊度；为bds系统的伪距观测值；为基于igs精密卫星钟差产品获取的bds卫星钟差；为接收机至bds卫星的几何距离；
为bds卫星的对流层投影函数；为bds系统的载波相位观测值；为基于igs精密卫星钟差产品获取的bds卫星钟差；为bds系统的载波相位波长；为bds系统载波相位整周模糊度；为bds系统卫星伪距硬件延迟组合；为bds系统相对于gps系统的系统间偏差；为galileo系统相对于gps系统的系统间偏差；为gps系统伪距多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为gps系统相位多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为bds系统接收机伪距硬件延迟；为bds系统频率f与第一频率电离层延迟间的比值；为bds系统伪距多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为bds系统相位多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为galileo系统的伪距观测值；为galileo系统卫星伪距硬件延迟组合；为galileo系统频率f与第一频率电离层延迟间的比值；为galileo系统接收机伪距硬件延迟；为galileo系统的载波相位观测值；为基于igs精密卫星钟差产品获取的galileo卫星钟差；为接收机至galileo卫星的几何距离；为galileo系统的接收机钟差；为galileo卫星的对流层投影函数；为galileo系统载波相位整周模糊度；为galileo系统伪距多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为galileo系统相位多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为galileo系统的载波相位波长。
[0061]
与现有技术相比，本发明将rcb参数视为时变参数，通过解决在多频多模gnss非组合伪距和相位观测方程中引入时变rcb参数后导致的模型秩亏问题，建立一种严密的改进的多频多模ppp模型，通过逐历元估计接收机码偏差随时间的变化量；新模型在后向兼容多频ppp模型的同时需要从根本上克服多频rcb短时变化对电离层延迟、模糊度等参数估计精度的不利影响，可以显著提升电离层延迟提取精度和模糊度估计精度。本发明提出的多频多gnss精密单点定位模型，适用于多频和多gnss模式，与双频单系统精密单点定位模型相比，本发明可以显著增强模型强度，提高定位精度和收敛效率并获取更高的参数估计精度。另外，本发明涉及的模型不仅可以估计第一频率和第二频率以外的卫星码偏差参数，用于
第三频率及其以上频率的卫星码偏差的分析，还可以提取第一频率和第二频率以外的接收机码偏差的历元间变化量，用于研究不同系统不同频率接收机码偏差的变化规律。
[0062]
利用本发明基于多频gnss观测数据进行ppp处理，不同测站估计的电离层精度相对于传统ppp方法提升百分比如表1所示，由表1可以看出，以相位观测值实测数据获取的电离层变化量为参考，除mtdn测站gps系统外，本发明估计的电离层延迟精度较传统ppp方法可提高59％以上。
[0063]
表1
[0064][0065]
表2
[0066]
测站gpsbdsgalileoftna7.4159.4993.75lamb75.8974.8380.00mtdn75.5882.2184.11
[0067]
表2是基于本发明方法提取的接收机rcb时间变化和温度变化相关系数概率分布，可以看出，利用本发明可以估计所有频点的接收机码偏差变化量，且发现接收机码偏差变化与测站温度变化有显著的相关性，22％以上的测站相关系数在80％以上。
[0068]
实施例2：
[0069]
参见图2，一种多频多gnss精密单点定位装置，包括：
[0070]
数据选取模块，用于选取gnss系统全球或区域单个跟踪站的伪距和相位观测数据；
[0071]
原始观测方程构建模块，用于利用跟踪站各基础频率的伪距和相位观测数据，构建单系统多频率的原始观测方程；
[0072]
所述单系统多频率的原始观测方程为：
[0073][0074]
式中，t表示卫星系统；s表示卫星；r表示接收机；i表示历元；f表示频率；和为码和载波相位观测伪距和相位观测值；为接收机至卫星的几何距离；和为接收机和卫星的钟差；zr(i)为测站天顶对流层延迟；为对流层投影函数；为第一频率的电离层延迟；为频率f与第一频率电离层延迟间的比值；为载波相位波长；和为接收机和卫星的码偏差；为吸收了卫星和接收机相应偏差后的浮点模糊度；为伪距多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为载波相位多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；
[0075]
新观测方程构建模块，用于引入接收机码偏差时变参数，利用参数重组方法，对原始观测方程中的参数进行重新整合，消除原始观测方程中的数学秩亏，得到新观测方程；
[0076]
所述新观测方程为：
[0077][0078]
式中，t表示卫星系统；s表示卫星；r表示接收机；i表示历元；f表示频率；和为码和载波相位观测伪距和相位观测值；为igs发布的卫星s的钟差；为接收机至卫星的几何距离；为新观测方程解算的接收机
r的钟差；为对流层投影函数；zr(i)为测站天顶对流层延迟；为频率f与第一频率电离层延迟间的比值；为新观测方程解算的卫星s对应第一个频率的电离层斜延迟；为新观测方程解算的接收机r对应频率f的伪距硬件延迟；为新观测方程解算的卫星s对应频率f的伪距硬件延迟；为伪距多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为载波相位波长；为新观测方程解算的接收机r与卫星s之间频率f对应的模糊度；为载波相位多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；α为参数的系数；β为参数的系数；
[0079]
通过参数重新组合消除原始观测方程中的秩亏，得到新观测方程中各项参数的具体形式如下：
[0080][0081]
式中，为消电离层组合卫星伪距硬件延迟参数；为首历元消电离层组合接收机伪距硬件延迟参数；为首历元的无几何组合的接收机伪距硬件延迟参数；为无几何组合的接收机伪距硬件延迟参数；为无几何组合的卫星伪距硬件延迟参数；为首历元的接收机伪距硬件延迟参数；为第二频率与第一频率电离层延迟间的比值；为首历元的无几何组合的接收机伪距硬件延迟参数；为无几何组合的卫星伪距硬件延迟参数；为第一频率卫星伪距硬件延迟参数；为第二频率的卫星伪距硬件延迟参数；为第一频率首历元的接收机伪距
硬件延迟参数；为第二频率首历元的接收机伪距硬件延迟参数；为第一频率第i历元的接收机伪距硬件延迟参数；为第二频率第i历元的接收机伪距硬件延迟参数；
[0082]
当频率f小于3时，参数不存在；
[0083]
当历元i为第一个历元时，参数不存在；
[0084]
模型构建模块，用于引入接收机系统间偏差参数，构建多频多gnss精密单点定位模型；
[0085]
所述多频多gnss精密单点定位模型为：
[0086][0087]
式中，为gps系统的伪距观测值；为基于igs精密卫星钟差产
品获取的gps卫星钟差；为接收机至gps卫星的几何距离；为gps系统的接收机钟差；为gps卫星的对流层投影函数；为gps系统频率f与第一频率电离层延迟间的比值；为gps系统接收机伪距硬件延迟；为gps系统卫星伪距硬件延迟组合；为gps系统的载波相位观测值；为gps系统的载波相位波长；为gps系统载波相位整周模糊度；为bds系统的伪距观测值；为基于igs精密卫星钟差产品获取的bds卫星钟差；为接收机至bds卫星的几何距离；为bds卫星的对流层投影函数；为bds系统的载波相位观测值；为基于igs精密卫星钟差产品获取的bds卫星钟差；为bds系统的载波相位波长；为bds系统载波相位整周模糊度；为bds系统卫星伪距硬件延迟组合；为bds系统相对于gps系统的系统间偏差；为galileo系统相对于gps系统的系统间偏差；为gps系统伪距多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为gps系统相位多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为bds系统接收机伪距硬件延迟；为bds系统频率f与第一频率电离层延迟间的比值；为bds系统伪距多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为bds系统相位多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为galileo系统的伪距观测值；为galileo系统卫星伪距硬件延迟组合；为galileo系统频率.f与第一频率电离层延迟间的比值；为galileo系统接收机伪距硬件延迟；为galileo系统的载波相位观测值；为基于igs精密卫星钟差产品获取的galileo卫星钟差；为接收机至galileo卫星的几何距离；为galileo系统的接收机钟差；为galileo卫星的对流层投影函数；为galileo系统载波相位整周模糊度；为galileo系统伪距多
路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为galileo系统相位多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为galileo系统的载波相位波长。
[0088]
实施例3：
[0089]
参见图3，一种多频多gnss精密单点定位设备，包括存储器和处理器；
[0090]
所述存储器，用于存储计算机程序代码，并将所述计算机程序代码传输给所述处理器；
[0091]
所述处理器，用于根据所述计算机程序代码中的指令执行如上述所述的多频多gnss精密单点定位方法。
[0092]
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述的多频多gnss精密单点定位方法。
[0093]
一般来说，用以实现本发明方法的计算机指令的可以采用一个或多个计算机可读的存储介质的任意组合来承载。非临时性计算机可读存储介质可以包括任何计算机可读介质，除了临时性地传播中的信号本身。
[0094]
计算机可读存储介质例如可以是，但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ran)、只读存储器(r0n)、可擦式可编程只读存储器(ekron或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-ron)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
[0095]
可以以一个或多个程序设计语言或其组合来编写用以执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言-诸如java、snalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言-诸如“c”语言或类似的程序设计语言，特别是可以使用适于神经网络计算的kython语言和基于tensorflow、kytorch等平台框架。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意个类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算机，或连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
[0096]
上述设备和非临时性计算机可读存储介质，可以参见对多频多gnss精密单点定位方法及有益效果的具体描述，在此不再赘述。
[0097]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，应当理解的是，上述实施例是示例性的，不能解释为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种多频多gnss精密单点定位方法，其特征在于，包括：选用gnss系统全球或区域单个跟踪站的伪距和相位观测数据；利用跟踪站各基础频率的伪距和相位观测数据，构建单系统多频率的原始观测方程；引入接收机码偏差时变参数，利用参数重组方法，对原始观测方程中的参数进行重新整合，消除原始观测方程中的数学秩亏，得到新观测方程；引入接收机系统间偏差参数，构建多频多gnss精密单点定位模型。2.根据权利要求1所述的一种多频多gnss精密单点定位方法，其特征在于，所述单系统多频率的原始观测方程为：式中，t表示卫星系统；s表示卫星；r表示接收机；i表示历元；f表示频率；和为码和载波相位观测伪距和相位观测值；为接收机至卫星的几何距离；和为接收机和卫星的钟差；z
r
(i)为测站天顶对流层延迟；为对流层投影函数；为第一频率的电离层延迟；为频率f与第一频率电离层延迟间的比值；为载波相位波长；和为接收机和卫星的码偏差；为吸收了卫星和接收机相应偏差后的浮点模糊度；为伪距多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为载波相位多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和。3.根据权利要求1所述的一种多频多gnss精密单点定位方法，其特征在于，所述新观测方程为：
式中，t表示卫星系统；s表示卫星；r表示接收机；i表示历元；f表示频率；和为码和载波相位观测伪距和相位观测值；为igs发布的卫星s的钟差；为接收机至卫星的几何距离；为新观测方程解算的接收机r的钟差；为对流层投影函数；z
r
(i)为测站天顶对流层延迟；为频率f与第一频率电离层延迟间的比值；为新观测方程解算的卫星s对应第一个频率的电离层斜延迟；为新观测方程解算的接收机r对应频率f的伪距硬件延迟；为新观测方程解算的卫星s对应频率f的伪距硬件延迟；为伪距多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为载波相位波长；为新观测方程解算的接收机r与卫星s之间频率f对应的模糊度；为载波相位多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；α为参数的系数；β为参数的系数。4.根据权利要求3所述的一种多频多gnss精密单点定位方法，其特征在于，通过参数重新组合消除原始观测方程中的秩亏，得到新观测方程中各项参数的具体形式如下：
式中，为消电离层组合卫星伪距硬件延迟参数；为首历元消电离层组合接收机伪距硬件延迟参数；为首历元的无几何组合的接收机伪距硬件延迟参数；为无几何组合的接收机伪距硬件延迟参数；为无几何组合的卫星伪距硬件延迟参数；为首历元的接收机伪距硬件延迟参数；为第二频率与第一频率电离层延迟间的比值；为首历元的无几何组合的接收机伪距硬件延迟参数；为无几何组合的卫星伪距硬件延迟参数；为第一频率卫星伪距硬件延迟参数；为第二频率的卫星伪距硬件延迟参数；为第一频率首历元的接收机伪距硬件延迟参数；为第二频率首历元的接收机伪距硬件延迟参数；为第一频率第i
历元的接收机伪距硬件延迟参数；为第二频率第i历元的接收机伪距硬件延迟参数。5.根据权利要求4所述的一种多频多gnss精密单点定位方法，其特征在于，当频率f小于3时，参数不存在。6.根据权利要求4所述的一种多频多gnss精密单点定位方法，其特征在于，当历元i为第一个历元时，参数不存在。7.根据权利要求4所述的一种多频多gnss精密单点定位方法，其特征在于，所述多频多gnss精密单点定位模型为：式中，为gps系统的伪距观测值；为基于igs精密卫星钟差产品获取的gps卫星钟差；为接收机至gps卫星的几何距离；为gps系统的接收机
钟差；为gps卫星的对流层投影函数；为gps系统频率f与第一频率电离层延迟间的比值；为gps系统接收机伪距硬件延迟；为gps系统卫星伪距硬件延迟组合；为gps系统的载波相位观测值；为gps系统的载波相位波长；为gps系统载波相位整周模糊度；为bds系统的伪距观测值；为基于igs精密卫星钟差产品获取的bds卫星钟差；为接收机至bds卫星的几何距离；为bds卫星的对流层投影函数；为bds系统的载波相位观测值；为基于igs精密卫星钟差产品获取的bds卫星钟差；为bds系统的载波相位波长；为bds系统载波相位整周模糊度；为bds系统卫星伪距硬件延迟组合；为bds系统相对于gps系统的系统间偏差；为galileo系统相对于gps系统的系统间偏差；为gps系统伪距多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为gps系统相位多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为bds系统接收机伪距硬件延迟；为bds系统频率f与第一频率电离层延迟间的比值；为bds系统伪距多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为bds系统相位多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为galileo系统的伪距观测值；为galileo系统卫星伪距硬件延迟组合；为galileo系统频率f与第一频率电离层延迟间的比值；为galileo系统接收机伪距硬件延迟；为galileo系统的载波相位观测值；为基于igs精密卫星钟差产品获取的galileo卫星钟差；为接收机至galileo卫星的几何距离；为galileo系统的接收机钟差；为galileo卫星的对流层投影函数；为galileo系统载波相位整周模糊度；为galileo系统伪距多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为galileo系统相位多路径效应、观测噪声及其他未模型化误差之和；为galileo系统的载波相位波长。8.一种多频多gnss精密单点定位装置，其特征在于，包括：数据选取模块，用于选取gnss系统全球或区域单个跟踪站的伪距和相位观测数据；原始观测方程构建模块，用于利用跟踪站各基础频率的伪距和相位观测数据，构建单系统多频率的原始观测方程；
新观测方程构建模块，用于引入接收机码偏差时变参数，利用参数重组方法，对原始观测方程中的参数进行重新整合，消除原始观测方程中的数学秩亏，得到新观测方程；模型构建模块，用于引入接收机系统间偏差参数，构建多频多gnss精密单点定位模型。9.一种多频多gnss精密单点定位设备，其特征在于，包括存储器和处理器；所述存储器，用于存储计算机程序代码，并将所述计算机程序代码传输给所述处理器；所述处理器，用于根据所述计算机程序代码中的指令执行如权利要求1至7任一项所述的方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。

技术总结
一种多频多GNSS精密单点定位方法，包括：选用GNSS系统全球或区域单个跟踪站的伪距和相位观测数据；利用跟踪站各基础频率的伪距和相位观测数据，构建单系统多频率的原始观测方程；引入接收机码偏差时变参数，利用参数重组方法，对原始观测方程中的参数进行重新整合，消除原始观测方程中的数学秩亏，得到新观测方程；引入接收机系统间偏差参数，构建多频多GNSS精密单点定位模型。本发明通过在多频多模GNSS非组合伪距和相位观测方程中引入时变RCB参数，以克服RCB短时变化对电离层延迟、模糊度等参数估计精度和定位性能的不利影响。另外，本发明可以显著增强模型强度，提高定位精度和收敛效率并获取更高的参数估计精度。收敛效率并获取更高的参数估计精度。收敛效率并获取更高的参数估计精度。


技术研发人员：李敏 张宝成 查九平 袁运斌 刘腾 张啸
受保护的技术使用者：中国科学院精密测量科学与技术创新研究院
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/8/14