非组合精密单点定位辅助网络RTK技术处理系统误差的算法研究

网络RTK技术覆盖范围广、定位效率高和可靠性强；精密单点定位（PPP）在获得精密星历和精密钟差条件下，实施方便、灵活。它们成为当前利用GNSS进行高精度、实时导航定位倍受关注的两种新技术。参考站间系统误差的精确分离是网络RTK技术实施的关键。一般基于参考站间模糊度固定的相位组合观测值分离双差形式的系统误差，易受参考站和参考星选取的影响，其精度和可靠性都需进一步提高。.本项研究提出一种新的思路，即联合非组合PPP和网络RTK技术，两者相辅相成。采用PPP初步提取系统误差之后，引入参考站已知位置和站间双差整周模糊度约束，通过网平差，精密分离非差系统误差，并实现系统误差趋势项与随机项的区域网建模。深入研究相关算法，设计可行的计算程序，形成服务于网络RTK的新方法。本项研究具有集成创新的特色，有望开辟新的研究方向，因此既有重要的理论意义，也有良好的发展前景。

精密单点定位（PPP）和网络RTK技术是当前利用GNSS进行高精度、实时导航定位的两种新技术。.本项目提出新的思路，即联合非组合PPP和网络RTK技术，充分发挥各自的优点,两种技术可以相辅相成。.本项目重要进展如下：.(一)建立了基于非组合的PPP模式，提取系统误差的数学模型，给出了克服模型秩亏的解算策略，具体包括：.1)非组合精密单点定位模型.2)基于非差非组合PPP模式的CORS网平差模型.3)用于大气延迟的区域网平差模型.针对上述模型都存在待估参数多于观测值个数的严重秩亏问题，提出了层层剥离的参数重组消秩亏策略算法，并通过引入参考站位置和部分参数的先验信息为约束，利用滤波算法精密分离非差系统误差，或求解整周模糊度和精密定位。.(二)提出新的电离层格网模型构建方案.1)设计了由非组合PPP模式直接提取斜距电离层延迟的算法；.2)将电离层延迟表达成趋势变化和随机变化的组合，前者用球冠坐标与球谐函数联合表达，后者用协方差函数加拟合推估来描述；.3)两步法估计交叉点电离层延迟。.(三)设计了两种对流层延迟补偿模型.1)改进的经验模型，包括在现有模型基础上，优化设计综合的对流层补偿模型以及采用三维空间参数表构建全球对流层延迟经验模型IGGtrop.2)通过参考站网实时估计各站天顶对流层延迟供用户插值.(四)提出一种利用广播星历和区域参考站实现PPP的方案.该方案不依赖精密星历，更适合某些不便获取精密星历场合的用户。通过参数重组以及参考站与用户观测值联合解算。.本项目的研究成果，经过多种实验数据的验证，获得了良好的效果，例如用户经过参考站网提供的系统误差改正信息的补偿，相位模糊度固定的成功率提高，PPP收敛时间缩短，静态和动态环境均可实现cm级定位精度。.本项目的特色和创新之处在于：.(一)建立了非组合精密单点定位方法与网络RTK技术联合的数学模型，并给出了解算策略。.(二)将电离层延迟变化表达成趋势项和随机项，按不同规律描述，可有效顾及局部区域电离层的变化特性.(三)将秩亏、病态问题解法与GNSS实际情况紧密结合，既丰富了不适定问题解算理论，又提炼了实用算法。.这项研究既是以往国家自然科学基金项目成果的延续，又是新研究方向的拓展，成果具有重要的理论意义和广泛的应用价值。