CN118818526A - 对流层湿延迟的解算方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种对流层湿延迟的解算方法、装置、电子设备及存储介质,涉及卫星导航技术领域。该方法包括:接收综合服务器发送的基准站群中各个基准站处的天顶对流层湿延迟;基于各个基线的载波相位双差观测值建立基准站间的单差天顶对流层湿延迟的解算方程,并利用各个基准站处的天顶对流层湿延迟对解算方程的解算结果进行约束,得到各个基线的对流层湿延迟差值;利用各个基线的对流层湿延迟差值建模得到各个卫星对应的对流层建模系数;从基准站群中确定出距离用户最近的基准站,得到目标基准站;根据用户的位置、目标基准站的位置和各个卫星对应的对流层建模系数确定用户处的对流层湿延迟,实现了对流层湿延迟的解算功能。
Description
技术领域
本申请实施例涉及卫星导航技术领域,尤其涉及一种对流层湿延迟的解算方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
连续运行卫星定位导航服务系统(Continuous Operational Reference System,CORS)是一种利用实时动态差分(Real-time kinematic,RTK)技术建立起来的定位服务综合系统,可以为用户提供CORS系统中各个点位处的大气延迟信息,以此实现用户的精准定位。
目前,通过卫星映射函数模型确定各个基准站处的天顶方向对流层湿延迟,然后将天顶方向对流层湿延迟投影到对应卫星的观测路径上,建立各个卫星的解算关系,以此得到各个卫星的大气延迟信息,并对CORS系统中的所有基线进行区域建模,得到基准站网内各个点位处的大气延迟信息。
然而,在一些水汽含量较大的区域,或者基准站间的高度差比较大的地区,卫星映射函数模型不准确,导致难以准确地解算对流层湿延迟,进而影响整个CORS系统的服务质量。
发明内容
本申请实施例提供了一种对流层湿延迟的解算方法、装置、电子设备及存储介质,实现了对流层湿延迟的解算功能,以解决现有技术中因卫星映射函数模型不准确而导致难以准确地解算对流层湿延迟的问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种对流层湿延迟的解算方法,该方法包括:
接收综合服务器发送的基准站群中各个基准站处的天顶对流层湿延迟,每个基准站预设范围内安装有水汽辐射计,水汽辐射计用于检测对应基准站处的大气辐射亮温值,各个基准站处的天顶对流层湿延迟由综合服务器根据对应基准站处的大气辐射亮温值确定,基准站群组成定位网络,定位网络中包括至少两条基线;
基于各个基线的载波相位双差观测值建立基准站间的单差天顶对流层湿延迟的解算方程,并利用各个基准站处的天顶对流层湿延迟对解算方程的解算结果进行约束,得到各个基线的对流层湿延迟差值;
利用各个基线的对流层湿延迟差值建模得到各个卫星对应的对流层建模系数;
从基准站群中确定出距离用户最近的基准站,得到目标基准站;
根据用户的位置、目标基准站的位置和各个卫星对应的对流层建模系数确定用户处的对流层湿延迟。
本申请实施例中,可以接收综合服务器发送的基准站群中各个基准站处的天顶对流层湿延迟,即综合服务器根据水汽辐射计测量的大气辐射亮温值确定各个基准站在天顶方向的对流层湿延迟,接着基于各个基线的载波相位双差观测值建立基准站间的单差天顶对流层湿延迟的解算方程,并利用各个基准站处的天顶对流层湿延迟对解算方程的解算结果进行约束,得到解算结果的最优解,即各个基线关联的基准站间的对流层湿延迟差值,然后利用各个基线的对流层湿延迟差值建模得到各个卫星对应的对流层建模系数,并从基准站群中确定出距离用户最近的基准站,得到目标基准站,之后根据用户的位置、目标基准站的位置和各个卫星对应的对流层建模系数确定用户处的对流层湿延迟,即用户在各个卫星观测方向上的对流层湿延迟,实现了对流层湿延迟的解算功能;综合服务器通过水汽辐射计测量的大气辐射亮温值确定各个基准站在天顶方向上的对流层湿延迟,提高了天顶对流层湿延迟的准确性,由此通过各个基准站在天顶方向上的对流层湿延迟对解算方程的解算结果进行约束,提高了各个基线的对流层湿延迟差值的准确性和稳定性,解决了现有技术中因卫星映射函数模型不准确而导致难以准确地解算对流层湿延迟的问题,进而提高了用户处的对流层湿延迟的准确性,从而提高了定位的准确性和可靠性,同时提高了CORS系统的服务质量,提升了用户体验。
第二方面,本申请实施例提供了一种对流层湿延迟的解算装置,该装置包括:
接收模块,用于接收综合服务器发送的基准站群中各个基准站处的天顶对流层湿延迟,各个基准站处的天顶对流层湿延迟由综合服务器根据对应基准站处的大气辐射亮温值确定,基准站群组成定位网络,定位网络中包括至少两条基线;
解算模块,用于基于各个基线的载波相位双差观测值建立基准站间的单差天顶对流层湿延迟的解算方程,并利用各个基准站处的天顶对流层湿延迟对解算方程的解算结果进行约束,得到各个基线的对流层湿延迟差值;
第一确定模块,用于利用各个基线的对流层湿延迟差值建模得到各个卫星对应的对流层建模系数;
第二确定模块,用于从基准站群中确定出距离用户最近的基准站,得到目标基准站;
第三确定模块,用于根据用户的位置、目标基准站的位置和各个卫星对应的对流层建模系数确定用户处的对流层湿延迟。
第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括:
至少一个处理器;以及与至少一个处理器通信连接的存储器;
其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序,计算机程序被至少一个处理器执行,以使至少一个处理器能够执行本申请任一实施例的对流层湿延迟的解算方法。
第四方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机指令,计算机指令用于使处理器执行时实现本申请任一实施例的对流层湿延迟的解算方法。
本申请中第二方面、第三方面以及第四方面的描述,可以参考第一方面的详细描述;并且,第二方面、第三方面以及第四方面描述的有益效果,可以参考第一方面的有益效果分析,此处不再赘述。
在本申请中,上述对流层湿延迟的解算装置的名字对设备或功能模块本身不构成限定,在实际实现中,这些设备或功能模块可以以其他名称出现。只要各个设备或功能模块的功能和本申请类似,属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内。
本申请的这些方面或其他方面在以下的描述中会更加简明易懂。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的对流层湿延迟的解算方法的一个流程示意图;
图2是本申请实施例提供的对流层湿延迟的解算系统的一个结构示意图;
图3是本申请实施例提供的对流层湿延迟的解算方法的另一个流程示意图;
图4是本申请实施例提供的对流层湿延迟的解算装置的一个结构示意图;
图5是本申请实施例提供的电子设备的一个结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”“第二”“目标”以及“原始”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够实施除了在这里图示或描述之外的顺序。此外,术语“包括”“具有”及其任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
CORS系统是由利用全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)、计算机、数据通信和互联网络等技术,在一个城市、一个地区或者一个国家根据需求按照一定距离建立长年连续运行的若干个固定GNSS基准站组成的网络系统,能够全天候、实时稳定的给用户提供高精度的差分数据。CORS系统包括由多个基准站组成的基准站网、由核心数据处理软件组成的数据处理中心、数据通讯链路和用户终端;CORS系统的工作原理为:采用Delaunay构网方法,将基准站构成很多三角网区域,得到多条基线(即每条基线关联两个基准站),并通过网内的基准站与各个卫星进行通信,采集原始数据,然后通过数据通讯链路传输给数据处理中心进行解算和区域建模处理,得到网内各个点位处的大气延迟信息,之后通过数据通讯链路播发给用户所需的大气延迟信息,以此实现用户的精准定位。如何正确解算这些基线得到准确的大气延迟信息尤为关键。
GNSS信号从卫星端发射到地面端接收的过程中,会受到电离层和对流层的干扰,即大气延迟信息包括电力层延迟和对流层延迟,对流层延迟可以分为对流层湿延迟和对流层干延迟,其中的对流层湿延迟是通过估计天顶对流层湿延迟并结合映射函数模型得到的,但是在一些水汽含量较大的区域,或者基准站间的高度差比较大的地区,卫星映射函数模型不准确,导致对流层湿延迟的估计误差较大,进而影响整个CORS系统的服务质量。
其中,电离层延迟为GNSS信号在穿越电离层时,由于电离层中存在自由电子,使得GNSS信号的传播速度受到调制,形成传播时延;对流层延迟为GNSS信号在通过高度为50km以下的未被电离的中性大气层时所产生的信号延迟;对流层湿延迟为由于大气中的水汽分布和环境变化引起的延迟;对流层干延迟为由于大气中的干燥气体引起的延迟。
图1是本申请实施例提供的对流层湿延迟的解算方法的一个流程示意图,本实施例可应用于在对用户进行精准定位的过程中,需要确定用户在卫星观测方向上的对流层湿延迟的场景中。本实施例提供的一种对流层湿延迟的解算方法可以由本申请实施例提供的对流层湿延迟的解算装置来执行,该装置可以通过软件和/或硬件的方式实现。在一个具体的实施例中,该对流层湿延迟的解算装置可以集成在对流层湿延迟的解算系统中,具体可以集成在对流层湿延迟的解算系统的电子设备中,并且该电子设备中安装有CORS系统的核心数据处理软件,例如,该电子设备可以为计算机等。
在一个具体的实施例中,对流层湿延迟的解算系统的结构可如图2所示,图2所示的对流层湿延迟的解算系统可以包括水汽辐射计、综合服务器、电子设备、基准站群和终端。
基准站群可以包括多个基准站,其中的基准站为连续采集卫星导航信号的地面固定观测站;基准站群中的各个基准站可以组成定位网络(即基准站网),并且定位网络中包括至少两条基线,每条基线关联两个基准站;在每个基准站的预设范围内安装有水汽辐射计,水汽辐射计为专门用于测量大气中水汽所产生的辐射强度温度的仪器,用于检测对应基准站处的大气辐射亮温值;大气辐射亮温值为地球大气中某一波段的辐射温度,描述了大气辐射的表面温度特性。
综合服务器可以与电子设备和水汽辐射计进行通信,可以获取水汽辐射计测量的大气辐射亮温值,并根据基准站处的大气辐射亮温值确定基准站处的天顶对流层湿延迟(此时的天顶对流层湿延迟为基准站在天顶方向上的对流湿延迟),然后将基准站处的天顶对流层湿延迟发送给电子设备。
电子设备安装有CORS系统的核心数据处理软件,可以与基准站群、综合服务器和终端进行通信,用于接收综合服务器发送的各个基准站处的天顶对流层湿延迟,并确定用户处的对流层湿延迟(此时的对流层湿延迟为用户在卫星观测方向上的对流层湿延迟)。
终端安装有GNSS接收机,可以与电子设备进行通信,用于向电子设备发送用户的模糊位置,并确定用户的精准位置。
下面结合图2所示的对流层湿延迟的解算系统来说明本申请实施例提供的一种对流层湿延迟的解算方法,执行本方法的执行主体可以为对流层湿延迟的解算系统中的电子设备,继续参见图1,本实施例的对流层湿延迟的解算方法包括但不限于如下步骤:
S110、接收综合服务器发送的基准站群中各个基准站处的天顶对流层湿延迟。
其中,各个基准站处的天顶对流层湿延迟由综合服务器根据对应基准站处的大气辐射亮温值确定。
可选的,可以预先在各个基准站的预设范围内安装水汽辐射计,并利用水汽辐射计,基于不同的测量标准实时检测基准站处的大气辐射亮温值,得到各个基准站处的大气辐射亮温值,其中每个基准站处的大气辐射亮温值可以为两个,即不同测量标准对应不同的大气辐射亮温值。
可选的,综合服务器可以预先获取各个水汽辐射计测量得到的大气辐射亮温值,得到各个基准站处的大气辐射亮温值,并获取测量日的平均温度,然后根据各个基准站处的大气辐射亮温值和测量日的平均温度,确定各个基准站处的天顶对流层湿延迟(此时的天顶对流层湿延迟为基准站在天顶方向上的对流湿延迟),之后将各个基准站处的天顶对流层湿延迟发送给电子设备。其中,基准站处的天顶对流层湿延迟的计算公式可以为:
V=A0+A1Tb1+A2Tb2
其中,Rw为基准站处的天顶对流层湿延迟;V表示大气积分水汽含量;Tb1和Tb2表示基准站处的大气辐射亮温值;A0、A1和A2为系数,可以由气象探空数据回归得到;Π用于表征V与Rw之间的温度关系,Π-1表示Π的倒数;Tm表示测量日的平均温度;a1和a2表示常值,示例性的,a1可以为0.106cm3/g,a2为1722.2K·cm3/g。
具体地,在需要确定用户处的对流层湿延迟时,可以接收综合服务器发送的基准站群中各个基准站处的天顶对流层湿延迟。
S120、基于各个基线的载波相位双差观测值建立基准站间的单差天顶对流层湿延迟的解算方程,并利用各个基准站处的天顶对流层湿延迟对解算方程的解算结果进行约束,得到各个基线的对流层湿延迟差值。
其中,载波相位双差观测值为在GNSS基准站间单差的基础上进一步消除了与接收机有关的载波相位及其钟差项,也叫星际差;在卫星定位中,表征了两个基准站对两颗卫星所作的单差相位观测值之差,在本申请实施例中,载波相位双差观测值为载波相位观测值在卫星间和基站间进行两次做差后得到的数值,可以消除一些误差源,例如接收机的钟差和初始相位误差,从而提高定位精度。
解算方程为通过数学或者逻辑方法求解问题或者计算结果的过程;在卫星定位中,解算方程通常涉及一系列复杂的数学运算,用于估计和补偿各种误差源,从而得到更准确的定位结果;解算方程可以包括对流层湿延迟和电离层延迟等多个参数。
解算结果为通过解算方程得到的参数值或估计值;解算结果可以包括基线的对流层湿延迟差值。
单差天顶对流层湿延迟为两个基准站处的天顶对流层湿延迟之间的差值。
对流层湿延迟差值为利用各个基准站处的天顶对流层湿延迟对解算方程的解算结果进行约束之后得到的最优对流层湿延迟差值,即基线关联的两个基准站在天顶方向上的对流层湿延迟的最优差值。
需要说明的是,基线的对流层湿延迟差值为与基线关联的基准站间的单差天顶对流层湿延迟的最优值。
具体地,在得到各个基准站处的天顶对流层湿延迟之后,可以收集各个基线的载波相位双差观测值,即,可以选取任意一条基线为当前基线,接着确定当前基线能够观测到的各个卫星,并从各个卫星中选取一个卫星为基准卫星,由此其他卫星为非基准卫星,然后获取当前基线关联的两个基准站观测各个卫星时的载波相位观测值,并对前述载波相位观测值进行双差处理,得到当前基线的载波相位双差观测值;其中的双差处理为在卫星间和基准站间进行作差。
之后,可以基于当前基线的载波相位双差观测值建立基准站间的单差天顶对流层湿延迟的解算方程,并利用各个基准站处的天顶对流层湿延迟对解算方程的解算结果进行约束,即对基准站间的单差天顶对流层湿延迟增加一个约束条件,然后通过数学方法(如最小二乘法等)求解解算方程,得到解算结果的最优解,即当前基线的对流层湿延迟差值,也即当前基线关联的两个基准站在天顶方向上的对流层湿延迟差值的最优值。
之后,可以选取其他基线为当前基线,并重复上述过程,以此得到各个基线的对流层湿延迟差值。
示例性的,如果基线1关联的两个基准站为基准站1和基准站2,基准站1为相对基准站,基准站2为非相对基准站,基线1能够观测到的卫星包括卫星1、卫星2、卫星3和卫星4,其中卫星1为基准卫星,基准站1观测卫星1时的载波相位观测值为数据11,基准站1观测卫星2时的载波相位观测值为数据12,基准站2观测卫星1时的载波相位观测值为数据21,基准站2观测卫星2时的载波相位观测值为数据22,则在卫星1和卫星2,以及,基准站1和基准站2之间进行双差处理的过程为:计算数据12与数据11之间的差值1,并计算数据22与数据21之间的差值2,然后差值2与差值1之间的差值3,此时的差值3即为载波相位双差观测值。
S130、利用各个基线的对流层湿延迟差值建模得到各个卫星对应的对流层建模系数。
其中,对流层建模系数为与对流层中电磁波信号传播延迟相关的参数,反映了大气条件对信号传播的影响程度,在本申请实施例中,对流层建模系数反映了不同卫星信号在对流层中传播时受到的延迟影响。
具体地,在得到各个基线的对流层湿延迟差值之后,可以利用各个基线的对流层湿延迟差值进行建模,得到各个卫星对应的对流层建模系数,例如,可以收集每个卫星在信号传播路径上的大气条件数据(如温度、压力和相对湿度等),然后根据具体的应用场景和需求,选择合适的对流层延迟模型,并基于各个基线的对流层湿延迟差值和各个卫星的大气条件数据,通过数学方法(如最小二乘法或者最大似然估计等)估计对流层延迟模型中的参数,得到各个卫星对应的对流层建模系数,之后可以对得到的对流层建模系数进行验证与修正,比如利用历史数据进行回测,以此提高各个卫星对应的对流层建模系数的准确性。
S140、从基准站群中确定出距离用户最近的基准站,得到目标基准站。
其中,目标基准站为从基准站群中选择的,距离用户最近的基准站。
具体地,在得到各个卫星对应的对流层建模系数之后,可以从基准站群中确定出距离用户最近的基准站,得到目标基准站,例如,可以获取用户的位置和各个基准站的位置,即,可以利用用户的导航设备获得用户的位置,并分别利用各个基准站处的接收机对基准站进行坐标测量,得到各个基准站的位置,然后根据距离计算方法确定距离用户最近的基准站,并确定为目标基准站。
S150、根据用户的位置、目标基准站的位置和各个卫星对应的对流层建模系数确定用户处的对流层湿延迟。
具体地,在得到目标基准站之后,可以选取任一卫星为当前卫星,并根据用户的位置和目标基准站的位置,确定用户信号传播至目标基准站的路径,接着考虑该路径上的大气条件,特别是对流层的湿度和温度分布,然后结合当前卫星对应的对流层建模系数,对用户处的对流层湿延迟进行估计,例如,可以利用对流层延迟模型,并将大气条件、路径长度和当前卫星的对流层建模系数作为对流层延迟模型的输入,然后输出用户处的对流层湿延迟,此时的对流层湿延迟为用户在当前卫星观测方向上的对流层湿延迟;之后,可以选取其他卫星为当前卫星,并重复上述过程,以此得到用户在各个卫星观测方向上的对流层湿延迟。
本申请实施例的技术方案,可以接收综合服务器发送的基准站群中各个基准站处的天顶对流层湿延迟,即综合服务器根据水汽辐射计测量的大气辐射亮温值确定各个基准站在天顶方向的对流层湿延迟,接着基于各个基线的载波相位双差观测值建立基准站间的单差天顶对流层湿延迟的解算方程,并利用各个基准站处的天顶对流层湿延迟对解算方程的解算结果进行约束,得到解算结果的最优解,即各个基线关联的基准站间的对流层湿延迟差值,然后利用各个基线的对流层湿延迟差值建模得到各个卫星对应的对流层建模系数,并从基准站群中确定出距离用户最近的基准站,得到目标基准站,之后根据用户的位置、目标基准站的位置和各个卫星对应的对流层建模系数确定用户处的对流层湿延迟,即用户在各个卫星观测方向上的对流层湿延迟,实现了对流层湿延迟的解算功能;综合服务器通过水汽辐射计测量的大气辐射亮温值确定各个基准站在天顶方向上的对流层湿延迟,提高了天顶对流层湿延迟的准确性,由此通过各个基准站在天顶方向上的对流层湿延迟对解算方程的解算结果进行约束,提高了各个基线的对流层湿延迟差值的准确性和稳定性,解决了现有技术中因卫星映射函数模型不准确而导致难以准确地解算对流层湿延迟的问题,进而提高了用户处的对流层湿延迟的准确性,从而提高了定位的准确性和可靠性,同时提高了CORS系统的服务质量,提升了用户体验。
下面进一步描述本申请实施例提供的一种对流层湿延迟的解算方法,图3是本申请实施例提供的对流层湿延迟的解算方法的另一个流程示意图。本申请实施例是在上述各实施例的基础上进行优化。参见图3,本实施例的方法包括但不限于如下步骤:
S310、接收综合服务器发送的基准站群中各个基准站处的天顶对流层湿延迟。
S320、以各个基线的载波相位双差观测值为因变量,以基准站间的单差天顶对流层湿延迟为自变量构建解算方程。
具体地,在得到各个基准站处的天顶对流层湿延迟之后,可以以各个基线的载波相位双差观测值为因变量,以基准站间的单差天顶对流层湿延迟为自变量构建解算方程,并且每个基线可以对应多个解算方程,即任意一个非基准卫星与基准卫星可以对应一个解算方程。示例性的,如果基线1能够观测到的卫星数量为10,且基准卫星为卫星1,其余卫星为非基准卫星,则基线1对应的解算方程为9个,即每个非基准卫星与基准卫星对应一个解算方程。
可选的,当基线为基线AB,卫星为卫星p和卫星q,且基准卫星为卫星p,非基准卫星为卫星q时,解算方程可以表示为:
其中,表示基线AB的载波相位双差观测值,即载波相位观测值在卫星p和卫星q间以及基准站A和基准站B间进行作差后的载波相位双差观测值;表示双差卫地距;conf表示电离层电子含量与延迟量转化系数;表示双差电离层电子含量,即卫星p和卫星q间以及基准站A和基准站B间进行作差后的双差电离层电子含量;和分别表示卫星p和卫星q的对流层湿延迟映射函数;ΔTzwd表示基准站A和基准站B间的单差天顶对流层湿延迟;和分别表示卫星p和卫星q的对流层干延迟映射函数;ΔTdry表示基准站A和基准站B间的单差天顶对流层干延迟;λ表示载波波长;表示双差模糊度,即载波相位观测值在卫星p和卫星q间以及基准站A和基准站B间进行作差后的双差模糊度;表示载波相位双差观测值的观测噪声,在此可以忽略不计。
其中,双差卫地距的计算过程为:可以通过广播星历确定卫星p和卫星q的位置坐标,并获取基准站A和基准站B的位置坐标,然后利用距离计算公式,计算基准站A与卫星p之间的距离、基准站A与卫星q之间的距离、基准站B与卫星p之间的距离以及基准站B与卫星q之间的距离,之后,计算前述距离在卫星p和卫星q间以及基准站A和基准站B间进行作差后的距离,得到双差卫地距。
其中,基准站A和基准站B间的单差天顶对流层干延迟ΔTdry为基准站A和基准站B在天顶方向上的对流层干延迟之间的差值,可以由卫星的对流层干延迟模型确定。
需要说明的是,解算方程的未知量为ΔTzwd和
S330、根据各个基准站处的天顶对流层湿延迟确定各个基线的对流层湿延迟参考差值。
其中,对流层湿延迟参考差值为根据综合服务器发送的各个基准站处的天顶对流层湿延迟确定的标准差值,用于对基准站间的单差天顶对流层湿延迟进行约束,以此得到最优的对流层湿延迟差值。
具体地,在得到各个基准站处的天顶对流层湿延迟之后,可以选取任意一个基线为当前基线,并确定当前基线关联的两个基准站,接着从这两个基准站中选取一个基准站为相对基准站,由此另一个基准站为非相对基准站,然后计算非相对基准站处的天顶对流层湿延迟与相对基准站处的天顶对流层湿延迟的差值,得到当前基线关联的基准站间的对流层湿延迟参考差值,也即当前基线的对流层湿延迟参考差值;之后,可以选取其他基线为当前基线,并重复执行上述过程,以此得到各个基线的对流层湿延迟参考差值。
可选的,基线的对流层湿延迟参考差值的计算公式为:
ΔRw_AB=Rw_B-Rw_A
其中,ΔRw_AB表示基线AB的对流层湿延迟参考差值,即基准站A和基准站B间的对流层湿延迟参考差值;Rw_B表示综合服务器发送的基准站B处的天顶对流层湿延迟,并且基准站B为非相对基准站;Rw_A表示综合服务器发送的基准站A处的天顶对流层湿延迟,并且基准站A为相对基准站。
S340、利用各个基线的对流层湿延迟参考差值对解算方程的解算结果进行约束,得到各个基线的对流层湿延迟差值。
其中,各个基线的对流层湿延迟差值在对应基线的对流层湿延迟参考差值的预设区间内。预设区间为预先设置的范围,用于约束对流层湿延迟差值的取值,即对流层湿延迟差值不可超过对流层湿延迟参考差值对应的预设区间,用户可以根据实际使用需求调整并设置该预设区间,本申请实施例对此不做具体限定。
具体地,在得到各个基线的对流层湿延迟参考差值之后,可以利用各个基线的对流层湿延迟参考差值对解算方程的解算结果(即基准站间的单差天顶对流层湿延迟)进行约束,即增加一个约束方程,并与对应基线的解算方程进行联合,然后基于约束方程和解算方程,利用卡尔曼滤波技术进行实时估计,得到单差天顶对流层湿延迟的最优值,即各个基线的对流层湿延迟差值,以使各个基线的对流层湿延迟差值在对应基线的对流层湿延迟参考差值的预设区间内。
可选的,约束方程可以表示为:
ΔTzwd∈[ΔRw_AB-α1,ΔRw_AB+α2]
其中,[ΔRw_AB-α1,ΔRw_AB+α2]表示基线AB的对流层湿延迟参考差值的预设区间;α1和α2为常值,二者的数值可以相同,也可以不相同;ΔRw_AB-α1用于表示ΔTzwd的取值范围的最小值,即预设区间的最小值;ΔRw_AB+α2用于表示ΔTzwd的取值范围的最大值,即预设区间的最大值。
S350、根据各个基线的对流层湿延迟差值和各个基线关联的基准站在不同方向上的位置数据,确定各个卫星对应的对流层建模系数。
具体地,在得到各个基线的对流层湿延迟差值之后,可以根据各个卫星的对流层湿延迟映射函数和各个基线的对流层湿延迟差值,确定各个基线在卫星观测方向上的对流层湿延迟,此时各个基线的基准卫星可能不同,由此在确定各个卫星对应的对流层建模系数时,需要将各个基线在卫星观测方向上的对流层湿延迟规划为同一基准卫星下的对流层湿延迟。
之后,可以获取各个基线关联的基准站的位置数据,并根据各个基线在卫星观测方向上的对流层湿延迟(即规划到同一基准卫星下的对流层湿延迟),以及各个基线关联的基准站在不同方向上的位置数据,确定各个卫星对应的对流层建模系数,即,可以选取任一卫星为当前卫星,接着计算各个基线关联的两个基准站在东方向上的位置数据之差,得到各个基线关联的两个基准站在东方向上的距离,并计算各个基线关联的两个基准站在北方向上的位置数据之差,得到各个基线关联的两个基准站在北方向上的距离,然后根据各个基线在当前卫星观测方向上的对流层湿延迟、各个基线关联的两个基准站在东方向上的距离以及各个基线关联的两个基准站在北方向上的距离,建立当前卫星的多个计算方程,其中一条基线对应一个计算方程,之后通过当前卫星的多个计算方程进行联合运算,得到当前卫星对应的对流层建模系数;之后,可以选取其他卫星为当前卫星,并重复上述过程,得到各个卫星对应的对流层建模系数。
可选的,卫星对应的对流层建模系数的计算方程可以表示为:
其中,ΔT表示基线在卫星观测方向上的对流层湿延迟;ΔE表示基线关联的两个基准站在东方向上的距离;表示基线关联的两个基准站在北方向上的距离;a1和a2表示卫星对应的对流层建模系数。
可选的,卫星对应的对流层建模系数的计算方程可以简化为:
Δ=BX
X=(BTPB)-1BTPΔ
其中,Δ表示ΔT;B表示系数矩阵,包括ΔE和即ΔE和为系数矩阵中的元素;X表示待估参数矩阵,包括a1和a2,即a1和a2为待估参数矩阵中的元素;P表示单位矩阵。
S360、接收终端发送的用户的位置。
可选的,终端可以预先获取用户的位置,并将用户的位置发送给电子设备,此时的位置为用户的模糊位置,而不是用户的精准位置。
具体地,在得到各个卫星对应的对流层建模系数之后,可以接收终端发送的用户的位置(即模糊位置)。
S370、根据用户的位置和各个基准站的位置,从基准站群中确定出距离用户最近的基准站,得到目标基准站。
具体地,在得到用户的位置之后,可以利用距离计算公式,分别计算用户的位置与各个基准站的位置之间的欧几里得距离,然后从中选取最小欧几里得距离对应的基准站,得到目标基准站。
S380、根据用户的位置、目标基准站的位置和各个卫星对应的对流层建模系数确定用户处的对流层湿延迟。
具体地,在得到目标基准站之后,可以选取任一卫星为当前卫星,并利用距离计算公式,基于用户的位置和目标基准站的位置分别计算用户与目标基准站在东方向上的距离,以及用户与目标基准站在北方向上的距离,然后通过用户与目标基准站在东方向上的距离、用户与目标基准站在北方向上的距离以及当前卫星对应的对流层建模系数,确定用户处的对流层湿延迟,即用户在当前卫星观测方向上的对流层湿延迟,之后可以选取其他卫星为当前卫星,并重复上述过程,以此得到用户在各个卫星观测方向上的对流层湿延迟。
可选的,用户处的对流层湿延迟的计算公式可以表示为:
其中,ΔTuser表示用户处的对流层湿延迟,即用户在卫星观测方向上的对流层湿延迟;a1和a2表示卫星对应的对流层建模系数,ΔEuser表示用户与目标基准站在东方向上的距离,表示用户与目标基准站在北方向上的距离。
可选的,解算方程的自变量还包括双差电离层电子含量,双差电离层电子含量为卫星间和基准站间进行差分后的电离层电子含量,即卫星间和基准站间进行作差后得到的双差电离层电子含量;用户处的电离层延迟可以通过如下方式确定:
Sa1、利用各个基准站处的天顶对流层湿延迟对解算方程的解算结果进行约束,得到各个基线的双差电离层电子含量。
具体地,S340在利用各个基线的对流层湿延迟参考差值对解算方程的解算结果进行约束,得到各个基线的对流层湿延迟差值时,同样可以得到各个基线的双差电离层电子含量,即各个基线在卫星观测方向上的双差电离层电子含量,此时的解算结果包括各个基线的对流层湿延迟差值以及各个基线的双差电离层电子含量。
Sa2、利用各个基线的双差电离层电子含量建模得到各个卫星对应的电离层建模系数。
其中,电离层建模系数为与电离层中电磁波信号传播延迟相关的参数,反映了大气条件对信号传播的影响程度,在本申请实施例中,电离层建模系数反映了不同卫星信号在电离层中传播时受到的延迟影响。
具体地,在得到各个基线的双差电离层电子含量时,各个基线的基准卫星可能不同,由此在确定各个卫星对应的电离层建模系数时,需要将各个基线的双差电离层电子含量规划为同一基准卫星下的双差电离层电子含量。
之后,可以利用各个基线的双差电离层电子含量(即规划到同一基准卫星下的双差电离层电子含量)建模得到各个卫星对应的电离层建模系数,即,可以利用各个基线的双差电离层电子含量和各个基线关联的基准站在不同方向上的位置数据,确定各个卫星对应的电离层建模系数,此时,各个卫星对应的电离层建模系数的确定步骤与S350中各个卫星对应的对流层建模系数的确定步骤相同,只需要将S350中的对流层湿延迟替换为双差电离层电子含量即可,可以参考上述S350的描述,此处不再赘述。
Sa3、根据用户的位置、目标基准站的位置和各个卫星对应的电离层建模系数确定用户处的电离层延迟。
具体地,在得到各个卫星对应的电离层建模系数之后,可以根据用户的位置、目标基准站的位置和各个卫星对应的电离层建模系数确定用户处的电离层延迟,此时用户处的电离层延迟为多个,即一个卫星对应一个用户处的电离层延迟。并且,用户处的电离层延迟的确定步骤与S380中用户处的对流层湿延迟的确定步骤相同,可以参考上述S380的描述,在此不再赘述。
本申请实施例中,在利用各个基线的对流层湿延迟参考差值对解算方程的解算结果进行约束时,可以得到各个基线在卫星观测方向上的双差电离层电子含量,提高了双差电离层电子含量的准确性,由此根据双差电离层电子含量确定用户处的电离层延迟,提高了电离层延迟的准确性,为后续确定用户处的虚拟基站数据提供了数据支撑,进而提高了虚拟基站数据的准确性,从而提高了定位准确性和可靠性。
S390、根据用户处的对流层湿延迟和用户处的电离层延迟确定用户的虚拟基站数据,并将虚拟基站数据发送给终端,以使终端根据虚拟基站数据确定用户的精准位置。
其中,虚拟基站数据为在用户处观测各个卫星时的虚拟载波相位观测值;即,在某一区域内建立构成网状覆盖的多个基准站,并在用户附近构建一个虚拟基准站,虚拟基准站可以根据周围各基准站处的实际观测值,计算出其虚拟观测值,从而实现用户的高精度定位;虚拟基站数据为在这一过程中产生和使用的数据,它对于确保定位的精确性至关重要。
具体地,在得到用户处的对流层湿延迟和用户处的电离层延迟之后,可以根据用户处的对流层湿延迟和用户处的电离层延迟确定用户的虚拟基站数据,即,可以选取任一卫星为当前卫星,并利用当前卫星观测方向上的对流层干延迟模型确定用户在当前卫星观测方向上的对流层干延迟,然后根据用户在当前卫星观测方向上的对流层湿延迟、用户在观测当前卫星时的电离层延迟和用户在当前卫星观测方向上的对流层干延迟,确定用户观测当前卫星时的虚拟载波相位观测值;之后,可以选取其他卫星为当前卫星,并重复上述步骤,以此得到用户观测各个卫星时的虚拟载波相位观测值,并将这些虚拟载波相位观测值组合为用户的虚拟基站数据,最后可以将用户的虚拟基站数据发送给终端。
可选的,当卫星O为非基准卫星时,用户观测卫星O时的虚拟载波相位观测值的计算公式可以表示为:
其中,表示用户观测卫星O时的虚拟载波相位观测值;表示目标基准站观测卫星O时的载波相位观测值;表示用户观测卫星O时的电离层延迟;表示用户在卫星O观测方向上的对流层湿延迟;表示用户在卫星O观测方向上的对流层干延迟;表示单差卫地距,即用户到卫星的距离与目标基准站到卫星的距离之差。
可选的,当卫星O为基准卫星时,用户观测卫星O时的虚拟载波相位观测值的计算公式可以表示为:
可选的,终端在接收到电子设备发送的虚拟基站数据之后,可以根据虚拟基站数据确定用户的精准位置,即,用户的精准位置的计算公式可以表示为:
其中,表示载波相位双差观测值;X、Y和Z表示待估计的用户的精准位置,即经度、维度和高度;m、n和l分别表示精准位置的三个方向向量,即经度的方向向量、维度的方向向量和高度的方向向量;表示双差模糊度,即载波相位观测数据在卫星间以及基准站间(即用户和虚拟基准站间)进行作差后的双差模糊度;表示载波相位双差观测值的观测噪声,在此可以忽略不计。
其中,载波相位双差观测值的计算过程为:可以选取任意两个卫星,并从虚拟基站数据中分别获取用户观测前述两个卫星的虚拟载波相位观测值,接着利用终端的接收机分别获取用户观测前述两个卫星的载波相位观测值,并在卫星间和基准站间(即用户和虚拟基准站间)进行作差,得到载波相位双差观测值。
其中,双差模糊度可以通过S340得到,即,可以利用各个基线的对流层湿延迟参考差值对解算方程的解算结果进行约束,得到各个基线的对流层湿延迟差值和双差模糊度。
需要说明的是,可以利用虚拟基站数据确定多个载波相位双差观测值,并在确定用户的精准位置时,可以利用用户的精准位置的计算公式,基于多个载波相位双差观测值构建多个方程,其中一个载波相位双差观测值对应一个方程,以此求解用户的精准位置。
本申请实施例的技术方案,可以接收综合服务器发送的基准站群中各个基准站处的天顶对流层湿延迟,并以各个基线的载波相位双差观测值为因变量,以基准站间的单差天顶对流层湿延迟为自变量构建解算方程,实现了解算方程的构建功能,可以消除与卫星和接收机相关的公共误差,更加准确地反映了天顶对流层湿延迟对定位精度的影响,并且简化了解算过程,减少了计算复杂度,为后续对流层湿延迟差值的确定提供了计算方程,进而提高了对流层湿延迟差值的准确率;之后,可以根据各个基准站处的天顶对流层湿延迟确定各个基线的对流层湿延迟参考差值,并利用各个基线的对流层湿延迟参考差值对解算方程的解算结果进行约束,得到各个基线的对流层湿延迟差值,实现了各个基线的对流层湿延迟差值的确定功能,利用各个基线的对流层湿延迟参考差值对解算结果进行约束,可以优化解算结果,减少解算过程中的不确定性,进而提高了各个基线的对流层湿延迟差值的准确率和稳定性,并且可以适应不同基线的实际情况,增强了解算结果的适用性和实用性;之后,可以根据各个基线的对流层湿延迟差值和各个基线关联的基准站在不同方向上的位置数据,确定各个卫星对应的对流层建模系数,实现了对流层建模系数的确定功能,可以更加精确地修正卫星信号中的对流层延迟误差,进而提高了用户处的对流层湿延迟的准确率,并且通过对每个卫星单独确定对流层建模系数,可以更好地适应不同环境条件和不同位置下的对流层湿延迟变化,提高了定位算法的鲁棒性。
之后,可以接收终端发送的用户的位置,并根据用户的位置和各个基准站的位置,从基准站群中确定出距离用户最近的基准站,得到目标基准站,然后根据用户的位置、目标基准站的位置和各个卫星对应的对流层建模系数确定用户处的对流层湿延迟,实现了用户处的对流层湿延迟的确定功能,通过终端获取用户的位置,提高了用户位置的获取效率和获取准确率,进而提高了目标基准站的确定效率和确定准确率,同时目标基准站的确定,可以减少数据传输和处理的延迟,节约了计算资源,进而加快了定位速度,并且目标基准站可以提供与用户环境更为相似的大气条件和信号传输环境,进而减少了由大气折射和其他误差源导致的定位误差,提高了用户处的对流层湿延迟的准确率。
之后,可以根据用户处的对流层湿延迟和用户处的电离层延迟确定用户的虚拟基站数据,并将虚拟基站数据发送给终端,以使终端根据虚拟基站数据确定用户的精准位置,实现了精准位置的确定功能,通过对流层湿延迟和电离层延迟确定的虚拟基站数据,提高了虚拟基站数据的准确性和可靠性,进而提高了CORS系统的服务质量,同时通过在定位过程中考虑用户处的大气延迟信息,显著减少了定位误差,提高了用户的定位精度,并且简化了终端的复杂度和计算负担,从而提升了用户体验。
图4是本申请实施例提供的对流层湿延迟的解算装置的一个结构示意图,参照图4,该对流层湿延迟的解算装置可以包括:
接收模块410,用于接收综合服务器发送的基准站群中各个基准站处的天顶对流层湿延迟,各个基准站处的天顶对流层湿延迟由综合服务器根据对应基准站处的大气辐射亮温值确定,基准站群组成定位网络,定位网络中包括至少两条基线;
解算模块420,用于基于各个基线的载波相位双差观测值建立基准站间的单差天顶对流层湿延迟的解算方程,并利用各个基准站处的天顶对流层湿延迟对解算方程的解算结果进行约束,得到各个基线的对流层湿延迟差值;
第一确定模块430,用于利用各个基线的对流层湿延迟差值建模得到各个卫星对应的对流层建模系数;
第二确定模块440,用于从基准站群中确定出距离用户最近的基准站,得到目标基准站;
第三确定模块450,用于根据用户的位置、目标基准站的位置和各个卫星对应的对流层建模系数确定用户处的对流层湿延迟。
一实施例中,解算模块420基于各个基线的载波相位双差观测值建立基准站间的单差天顶对流层湿延迟的解算方程,包括:以各个基线的载波相位双差观测值为因变量,以基准站间的单差天顶对流层湿延迟为自变量构建解算方程。
一实施例中,解算模块420利用各个基准站处的天顶对流层湿延迟对解算方程的解算结果进行约束,得到各个基线的对流层湿延迟差值,包括:根据各个基准站处的天顶对流层湿延迟确定各个基线的对流层湿延迟参考差值;利用各个基线的对流层湿延迟参考差值对解算方程的解算结果进行约束,得到各个基线的对流层湿延迟差值,各个基线的对流层湿延迟差值在对应基线的对流层湿延迟参考差值的预设区间内。
一实施例中,第一确定模块430具体用于:根据各个基线的对流层湿延迟差值和各个基线关联的基准站在不同方向上的位置数据,确定各个卫星对应的对流层建模系数。
一实施例中,第二确定模块440具体用于:接收终端发送的用户的位置;根据用户的位置和各个基准站的位置,从基准站群中确定出距离用户最近的基准站,得到目标基准站。
一实施例中,该对流层湿延迟的解算装置还包括第四确定模块,第四确定模块具体用于:根据用户处的对流层湿延迟和用户处的电离层延迟确定用户的虚拟基站数据,并将虚拟基站数据发送给终端,以使终端根据虚拟基站数据确定用户的精准位置。
一实施例中,解算方程的自变量还包括双差电离层电子含量,双差电离层电子含量为卫星间和基准站间进行差分后的电离层电子含量,第四确定模块中的用户处的电离层延迟通过如下方式确定:利用各个基准站处的天顶对流层湿延迟对解算方程的解算结果进行约束,得到各个基线的双差电离层电子含量;利用各个基线的双差电离层电子含量建模得到各个卫星对应的电离层建模系数;根据用户的位置、目标基准站的位置和各个卫星对应的电离层建模系数确定用户处的电离层延迟。
本领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述功能模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
本实施例提供的对流层湿延迟的解算装置可适用于上述任意实施例提供的对流层湿延迟的解算方法,具备相应的功能和有益效果。
图5是本申请实施例提供的电子设备的一个结构示意图。图5示出了适于用来实现本申请实施方式的示例性电子设备11的框图。图5显示的电子设备11仅仅是一个示例,不应对本实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图5所示,电子设备11以通用计算电子设备的形式表现。电子设备11的组件可以包括但不限于:一个或者多个处理器或者处理单元16,系统存储器28,连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种,包括存储器总线或者存储器控制器,外围总线,图形加速端口,处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说,这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线,微通道体系结构(MAC)总线,增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。
电子设备11典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被电子设备11访问的可用介质,包括易失性和非易失性介质,可移动的和不可移动的介质。
系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质,例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。电子设备11可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例,存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图5未显示,通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图5中未示出,可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器,以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下,每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。系统存储器28可以包括至少一个程序产品,该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块,这些程序模块被配置以执行本申请各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40,可以存储在例如系统存储器28中,这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据,这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本申请所描述的实施例中的功能和/或方法。
电子设备11也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信,还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备11交互的设备通信,和/或与使得该电子设备11能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡,调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且,电子设备11还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN),广域网(WAN)和/或公共网络,例如因特网)通信。
如图5所示,网络适配器20通过总线18与电子设备11的其它模块通信。应当明白,尽管图5中未示出,可以结合电子设备11使用其它硬件和/或软件模块,包括但不限于:微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序,从而执行各种功能应用以及页面显示,例如实现本申请任一实施例所提供的一种对流层湿延迟的解算方法。
本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现例如本申请任一实施例所提供的一种对流层湿延迟的解算方法。
本实施例的计算机存储介质,可以采用一个或者多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。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、或者半导体的系统、装置或者器件,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:具有一个或者多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或者闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中,计算机可读存储介质可以是任何包含或者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。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或者上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:无线、电线、光缆、RF等等,或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或者多种程序设计语言或者其组合来编写用于执行本申请操作的计算机程序代码,程序设计语言包括面向对象的程序设计语言,诸如Java、Smalltalk、C++,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或者类似的程序设计语言。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者服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络,包括局域网(LAN)或者广域网(WAN),连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
本领域普通技术人员应该明白,上述的本申请的各模块或者各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现,从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或者步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本申请不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
另外,本申请技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定。
注意,上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本申请不限于这里的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明,但是本申请不仅仅限于以上实施例,在不脱离本申请的发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种对流层湿延迟的解算方法,其特征在于,所述方法包括:
接收综合服务器发送的基准站群中各个基准站处的天顶对流层湿延迟,每个基准站预设范围内安装有水汽辐射计,所述水汽辐射计用于检测对应基准站处的大气辐射亮温值,所述各个基准站处的天顶对流层湿延迟由所述综合服务器根据对应基准站处的大气辐射亮温值确定,所述基准站群组成定位网络,所述定位网络中包括至少两条基线;
基于各个基线的载波相位双差观测值建立基准站间的单差天顶对流层湿延迟的解算方程,并利用所述各个基准站处的天顶对流层湿延迟对所述解算方程的解算结果进行约束,得到所述各个基线的对流层湿延迟差值;
利用所述各个基线的对流层湿延迟差值建模得到各个卫星对应的对流层建模系数;
从所述基准站群中确定出距离用户最近的基准站,得到目标基准站;
根据所述用户的位置、所述目标基准站的位置和所述各个卫星对应的对流层建模系数确定所述用户处的对流层湿延迟。
2.根据权利要求1所述的对流层湿延迟的解算方法,其特征在于,所述基于各个基线的载波相位双差观测值建立基准站间的单差天顶对流层湿延迟的解算方程,包括:
以所述各个基线的载波相位双差观测值为因变量,以所述基准站间的单差天顶对流层湿延迟为自变量构建所述解算方程。
3.根据权利要求1所述的对流层湿延迟的解算方法,其特征在于,所述利用所述各个基准站处的天顶对流层湿延迟对所述解算方程的解算结果进行约束,得到所述各个基线的对流层湿延迟差值,包括:
根据所述各个基准站处的天顶对流层湿延迟确定所述各个基线的对流层湿延迟参考差值;
利用所述各个基线的对流层湿延迟参考差值对所述解算方程的解算结果进行约束,得到所述各个基线的对流层湿延迟差值,所述各个基线的对流层湿延迟差值在对应基线的对流层湿延迟参考差值的预设区间内。
4.根据权利要求1所述的对流层湿延迟的解算方法,其特征在于,所述利用所述各个基线的对流层湿延迟差值建模得到各个卫星对应的对流层建模系数,包括:
根据所述各个基线的对流层湿延迟差值和所述各个基线关联的基准站在不同方向上的位置数据,确定所述各个卫星对应的对流层建模系数。
5.根据权利要求1所述的对流层湿延迟的解算方法,其特征在于,所述从所述基准站群中确定出距离用户最近的基准站,得到目标基准站,包括:
接收终端发送的所述用户的位置;
根据所述用户的位置和所述各个基准站的位置,从所述基准站群中确定出距离用户最近的基准站,得到所述目标基准站。
6.根据权利要求1所述的对流层湿延迟的解算方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据所述用户处的对流层湿延迟和所述用户处的电离层延迟确定所述用户的虚拟基站数据,并将所述虚拟基站数据发送给终端,以使所述终端根据所述虚拟基站数据确定所述用户的精准位置。
7.根据权利要求6所述的对流层湿延迟的解算方法,其特征在于,所述解算方程的自变量还包括双差电离层电子含量,所述双差电离层电子含量为卫星间和基准站间进行差分后的电离层电子含量,所述用户处的电离层延迟通过如下方式确定:
利用所述各个基准站处的天顶对流层湿延迟对所述解算方程的解算结果进行约束,得到所述各个基线的双差电离层电子含量;
利用所述各个基线的双差电离层电子含量建模得到所述各个卫星对应的电离层建模系数;
根据所述用户的位置、所述目标基准站的位置和所述各个卫星对应的电离层建模系数确定所述用户处的电离层延迟。
8.一种对流层湿延迟的解算装置,其特征在于,所述装置包括:
接收模块,用于接收综合服务器发送的基准站群中各个基准站处的天顶对流层湿延迟,所述各个基准站处的天顶对流层湿延迟由所述综合服务器根据对应基准站处的大气辐射亮温值确定,所述基准站群组成定位网络,所述定位网络中包括至少两条基线;
解算模块,用于基于各个基线的载波相位双差观测值建立基准站间的单差天顶对流层湿延迟的解算方程,并利用所述各个基准站处的天顶对流层湿延迟对所述解算方程的解算结果进行约束,得到所述各个基线的对流层湿延迟差值;
第一确定模块,用于利用所述各个基线的对流层湿延迟差值建模得到各个卫星对应的对流层建模系数;
第二确定模块,用于从所述基准站群中确定出距离用户最近的基准站,得到目标基准站;
第三确定模块,用于根据所述用户的位置、所述目标基准站的位置和所述各个卫星对应的对流层建模系数确定所述用户处的对流层湿延迟。
9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
至少一个处理器;以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至7中任一所述的对流层湿延迟的解算方法。
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存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1至7中任一所述的对流层湿延迟的解算方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410897268.3A CN118818526A (zh) | 2024-07-05 | 2024-07-05 | 对流层湿延迟的解算方法、装置、电子设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410897268.3A CN118818526A (zh) | 2024-07-05 | 2024-07-05 | 对流层湿延迟的解算方法、装置、电子设备及存储介质 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN118818526A true CN118818526A (zh) | 2024-10-22 |
Family
ID=93072421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410897268.3A Pending CN118818526A (zh) | 2024-07-05 | 2024-07-05 | 对流层湿延迟的解算方法、装置、电子设备及存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN118818526A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN120254909A (zh) * | 2025-06-06 | 2025-07-04 | 武汉大学 | Gnss网络rtk基准站分布式数据处理方法与装置 |
-
2024
- 2024-07-05 CN CN202410897268.3A patent/CN118818526A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN120254909A (zh) * | 2025-06-06 | 2025-07-04 | 武汉大学 | Gnss网络rtk基准站分布式数据处理方法与装置 |
| CN120254909B (zh) * | 2025-06-06 | 2025-08-05 | 武汉大学 | Gnss网络rtk基准站分布式数据处理方法与装置 |
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