CN109975849B - 一种基线向量的确定方法、服务器和计算机存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种基线向量的确定方法，该方法包括：接收来自第一测量站的卫星观测数据和来自第二测量站的卫星观测数据，选取满足预设条件，且属于第一测量站和第二测量站的公共卫星；根据第一卫星***中公共卫星的观测数据和第二卫星***中公共卫星的观测数据，确定第一测量站和第二测量站的基线向量的估计值；确定第一卫星***的双差整周模糊度；确定第二卫星***的双差整周模糊度；根据第一卫星***中公共卫星的观测数据、第一卫星***的双差整周模糊度、第二卫星***中公共卫星的观测数据和第二卫星***的双差整周模糊度，确定第一测量站和第二测量站的基线向量。本发明实施例还同时公开了一种服务器和计算机存储介质。
Description
技术领域
本发明涉及卫星的定位技术，尤其涉及一种方基线向量的确定法、服务器和计算机存储介质。
背景技术
载波相位差分技术（RTK，Real-time kinematic）是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。
目前，为了确定用户接收机的位置，实现对高精度定位测量的目的，可以通过以下方法来实现：一种是基于双频点或多频点RTK来精确定位，虽然，该方法基于双频点或者多频点具有快速和可靠性高的特点，但是，该方法成本较高，不利于大规模推广；另一种是基于单***单频点RTK来精确定位，其中，基于单***单频点RTK模糊度初始化时间一般需要几分钟以上，模糊度计算的稳定性也比较差，定位效率和可靠性较低，一般只能用于长时间的定位，这样，导致定位的实时性较差；由此可以看出，现有的基于RTK的定位方法定位效率较差。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例期望提供一种基线向量的确定方法、服务器和计算机存储介质，旨在提高基于RTK的定位方法定位效率。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供一种基线向量的确定方法，包括：接收来自第一测量站的卫星观测数据和来自第二测量站的卫星观测数据；从所述第一测量站的卫星观测数据和所述第二测量站的卫星观测数据中，选取满足预设条件，且属于所述第一测量站和所述第二测量站的公共卫星；根据第一卫星***中所述公共卫星的观测数据和第二卫星***中所述公共卫星的观测数据，确定所述第一测量站和所述第二测量站的基线向量的估计值；根据所述第一卫星***中所述公共卫星的观测数据和所述基线向量的估计值，确定所述第一卫星***的双差整周模糊度；根据所述第二卫星***中所述公共卫星的观测数据和所述基线向量的估计值，确定所述第二卫星***的双差整周模糊度；根据所述第一卫星***中所述公共卫星的观测数据、所述第一卫星***的双差整周模糊度、所述第二卫星***中所述公共卫星的观测数据和所述第二卫星***的双差整周模糊度，确定所述第一测量站和所述第二测量站的基线向量。
进一步地，所述从所述第一测量站的卫星观测数据和所述第二测量站的卫星观测数据中，选取满足预设条件，且属于所述第一测量站和所述第二测量站的公共卫星，包括：从所述第一测量站的卫星观测数据中，选取出星历数据的标签为完整、且高度截止角落入预设角度范围内、且信号强度落入预设信号强度范围内的卫星；从所述第二测量站的卫星观测数据中，选取出星历数据的标签为完整、且高度截止角落入所述预设角度范围内、且信号强度落入所述预设信号强度范围内的卫星；从选取出的卫星中，选取出属于所述第一测量站和所述第二测量站的公共卫星。
进一步地，所述根据第一卫星***中所述公共卫星的观测数据和第一卫星***中所述公共卫星的观测数据，确定所述第一测量站和所述第二测量站的基线向量的估计值，包括：从所述第一卫星***中所述公共卫星的观测数据中，获取所述公共卫星的第一双差伪距观测数据和所述公共卫星的第一观测矩阵；从所述第二卫星***中所述公共卫星的观测数据中，获取所述公共卫星的第二双差伪距观测数据和所述公共卫星的第二观测矩阵；根据所述第一双差伪距观测数据、所述第一观测矩阵、所述第二双差伪距观测数据和所述第二观测矩阵，调用预设的双***双差伪距公式，确定所述第一测量站和所述第二测量站的基线向量的估计值。
进一步地，所述根据所述第一卫星***中所述公共卫星的观测数据和所述基线向量的估计值，确定所述第一卫星***的双差整周模糊度，包括：从所述第一卫星***中所述公共卫星的观测数据中，获取所述公共卫星的第一双差载波观测数据、所述公共卫星的第一观测矩阵和所述第一卫星***对应的载波波长；根据所述第一双差载波观测数据、所述第一观测矩阵、所述第一卫星***对应的载波波长和所述基线向量的估计值，调用预设的单***双差载波公式，确定所述第一卫星***的双差整周模糊度。
进一步地，所述根据所述第二卫星***中所述公共卫星的观测数据和所述基线向量的估计值，确定所述第二卫星***的双差整周模糊度，包括：从所述第二卫星***中所述公共卫星的观测数据中，获取所述公共卫星的第二双差载波观测数据、所述公共卫星的第二观测矩阵和所述第二卫星***对应的载波波长；根据所述第二双差载波观测数据、所述第二观测矩阵、所述第二卫星***对应的载波波长和所述基线向量的估计值，调用预设的单***双差载波公式，确定所述第二卫星***的双差整周模糊度。
进一步地，所述根据所述第一卫星***中所述公共卫星的观测数据、所述第一卫星***的双差整周模糊度、所述第二卫星***中所述公共卫星的观测数据和所述第二卫星***的双差整周模糊度，确定所述第一测量站和所述第二测量站的基线向量，包括：从所述第一卫星***中所述公共卫星的观测数据中，获取所述公共卫星的第一双差载波观测数据、所述公共卫星的第一观测矩阵和所述第一卫星***对应的载波波长；从所述第二卫星***中所述公共卫星的观测数据中，获取所述公共卫星的第二双差载波观测数据、所述公共卫星的第二观测矩阵和所述第二卫星***对应的载波波长；根据所述第一双差载波观测数据、所述第一观测矩阵、所述第一卫星***对应的载波波长、所述第一卫星***的双差整周模糊度、所述第二双差载波观测数据、所述第二观测矩阵、所述第二卫星***对应的载波波长和所述第二卫星***的双差整周模糊度，调用预设的双***双差载波公式，确定所述第一测量站和所述第二测量站的基线向量。
第二方面，本发明实施例提供一种服务器，所述服务器包括处理器、存储器及通信总线；所述通信总线用于实现处理器和存储器之间的连接通信；所述处理器用于执行存储器中存储的基线向量的确定程序，以实现以下步骤：
接收来自第一测量站的卫星观测数据和来自第二测量站的卫星观测数据；从所述第一测量站的卫星观测数据和所述第二测量站的卫星观测数据中，选取满足预设条件，且属于所述第一测量站和所述第二测量站的公共卫星；根据第一卫星***中所述公共卫星的观测数据和第二卫星***中所述公共卫星的观测数据，确定所述第一测量站和所述第二测量站的基线向量的估计值；根据所述第一卫星***中所述公共卫星的观测数据和所述基线向量的估计值，确定所述第一卫星***的双差整周模糊度；根据所述第二卫星***中所述公共卫星的观测数据和所述基线向量的估计值，确定所述第二卫星***的双差整周模糊度；根据所述第一卫星***中所述公共卫星的观测数据、所述第一卫星***的双差整周模糊度、所述第二卫星***中所述公共卫星的观测数据和所述第二卫星***的双差整周模糊度，确定所述第一测量站和所述第二测量站的基线向量。
进一步地，所述从所述第一测量站的卫星观测数据和所述第二测量站的卫星观测数据中，选取满足预设条件，且属于所述第一测量站和所述第二测量站的公共卫星中，所述处理器用于执行存储器中存储的基线向量的确定程序，以实现以下步骤：从所述第一测量站的卫星观测数据中，选取出星历数据的标签为完整、且高度截止角落入预设角度范围内、且信号强度落入预设信号强度范围内的卫星；从所述第二测量站的卫星观测数据中，选取出星历数据的标签为完整、且高度截止角落入所述预设角度范围内、且信号强度落入所述预设信号强度范围内的卫星；从选取出的卫星中，选取出属于所述第一测量站和所述第二测量站的公共卫星。
进一步地，所述根据第一卫星***中所述公共卫星的观测数据和第一卫星***中所述公共卫星的观测数据，确定所述第一测量站和所述第二测量站的基线向量的估计值中，所述处理器用于执行存储器中存储的基线向量的确定程序，以实现以下步骤：从所述第一卫星***中所述公共卫星的观测数据中，获取所述公共卫星的第一双差伪距观测数据和所述公共卫星的第一观测矩阵；从所述第二卫星***中所述公共卫星的观测数据中，获取所述公共卫星的第二双差伪距观测数据和所述公共卫星的第二观测矩阵；根据所述第一双差伪距观测数据、所述第一观测矩阵、所述第二双差伪距观测数据和所述第二观测矩阵，调用预设的双***双差伪距公式，确定所述第一测量站和所述第二测量站的基线向量的估计值。
进一步地，所述根据所述第一卫星***中所述公共卫星的观测数据和所述基线向量的估计值，确定所述第一卫星***的双差整周模糊度中，所述处理器用于执行存储器中存储的基线向量的确定程序，以实现以下步骤：
从所述第一卫星***中所述公共卫星的观测数据中，获取所述公共卫星的第一双差载波观测数据、所述公共卫星的第一观测矩阵和所述第一卫星***对应的载波波长；根据所述第一双差载波观测数据、所述第一观测矩阵、所述第一卫星***对应的载波波长和所述基线向量的估计值，调用预设的单***双差载波公式，确定所述第一卫星***的双差整周模糊度。
进一步地，所述根据所述第二卫星***中所述公共卫星的观测数据和所述基线向量的估计值，确定所述第二卫星***的双差整周模糊度中，所述处理器用于执行存储器中存储的基线向量的确定程序，以实现以下步骤：
从所述第二卫星***中所述公共卫星的观测数据中，获取所述公共卫星的第二双差载波观测数据、所述公共卫星的第二观测矩阵和所述第二卫星***对应的载波波长；根据所述第二双差载波观测数据、所述第二观测矩阵、所述第二卫星***对应的载波波长和所述基线向量的估计值，调用预设的单***双差载波公式，确定所述第二卫星***的双差整周模糊度。
进一步地，所述根据所述第一卫星***中所述公共卫星的观测数据、所述第一卫星***的双差整周模糊度、所述第二卫星***中所述公共卫星的观测数据和所述第二卫星***的双差整周模糊度，确定所述第一测量站和所述第二测量站的基线向量中，所述处理器用于执行存储器中存储的基线向量的确定程序，以实现以下步骤：
从所述第一卫星***中所述公共卫星的观测数据中，获取所述公共卫星的第一双差载波观测数据、所述公共卫星的第一观测矩阵和所述第一卫星***对应的载波波长；从所述第二卫星***中所述公共卫星的观测数据中，获取所述公共卫星的第二双差载波观测数据、所述公共卫星的第二观测矩阵和所述第二卫星***对应的载波波长；根据所述第一双差载波观测数据、所述第一观测矩阵、所述第一卫星***对应的载波波长、所述第一卫星***的双差整周模糊度、所述第二双差载波观测数据、所述第二观测矩阵、所述第二卫星***对应的载波波长和所述第二卫星***的双差整周模糊度，调用预设的双***双差载波公式，确定所述第一测量站和所述第二测量站的基线向量。
第四方面，本发明实施例提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令配置为执行上述一个或多个实施例中提供的基线向量的确定方法。
本发明实施例所提供的一种基线向量的确定方法、服务器和计算机存储介质，该方法包括：首先，从接收到的来自第一测量站的卫星观测数据和来自第二测量站的卫星观测数据中，选取满足预设条件的，且属于第一测量站和第二测量站的公共卫星，然后，根据第一卫星***中公共卫星的观测数据和第二卫星***中公共卫星的观测数据，确定第一测量站和第二测量站的基线向量的估计值，即在双卫星***中确定出第一测量站和第二测量站的基线向量的估计值，在知晓基线向量的估计值之后，再根据第一卫星***中公共卫星的观测数据和基线向量的估计值，确定第一卫星***的双差整周模糊度，根据第二卫星***中公共卫星的观测数据和基线向量的估计值，确定第二卫星***的双差整周模糊度，即分别确定出每个卫星***的双差整周模糊度，最后，在得知每个卫星***的双差整周模糊度的基础上，根据第一卫星***中公共卫星的观测数据、第一卫星***的双差整周模糊度、第二卫星***中公共卫星的观测数据和第二卫星***的双差整周模糊度，确定第一测量站和第二测量站的基线向量；也就是说，在本发明实施例中，在选取出公共卫星之后，先在双卫星***下对基线向量进行估计，得到基线向量的估计值，然后，分别确定每个卫星***的双差整周模糊度，最后，在双卫星***下，根据每个卫星***的双差整周模糊度、第一卫星***中公共卫星的观测数据和第二卫星***中公共卫星的观测数据，确定出第一测量站和第二测量站的基线向量，这样，利用了双卫星***的优势，增加了基线向量的精确度和稳定性，在得到基线向量之后，利用RTK就可以实现精确地定位，进而提高了基于RTK的定位方法定位效率。
附图说明
图1为本发明实施例中的基线向量的确定方法的一种可选的流程示意图；
图2为本发明实施例中的基线向量的确定方法的另一种可选的流程示意图；
图3为本发明实施例中的服务器的结构示意图；
图4为本发明实施例中的计算机存储介质的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明实施例提供一种基线向量的确定方法，该方法可以应用于服务器，图1为本发明实施例中的基线向量的确定方法的一种可选的流程示意图，如图1所示，该基线向量的确定方法可以包括：
S101：接收来自第一测量站的卫星观测数据和来自第二测量站的卫星观测数据；
其中，上述第一测量站和第二测量站可以为基站或者接收机，这里，本发明实施例不作具体限定。
目前，基站天线工参监测设备能够智能精确监测基站天线的方位角、下倾角、经纬度、海拔等工作参数，监测到的天线工参数据的上传遵循AISG（Antenna InterfaceStandards Group）协议，保证天线工参数据的完整性和稳定性，实现在操作维护中心（OMC，Operation and Maintenance Center）对天线工参数据的远程智能化采集及管理。
上述监测天线的方位角、经纬度、海拔均需要使用卫星导航技术，尤其是方位角的获取更是使用到了高精度卫星导航定位中的RTK，RTK是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，假设第一测量站为基站，第二测量站为用户接收机，在对用户接收机进行定位时，将基站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标，可以准确定位用户接收机的位置，可见，RTK能够实现在野外实时得到厘米级的定位精度。
为了确定出第二测量站的位置，可以先确定第一测量站和第二测量站的基线向量，为了确定出第一测量站和第二测量站的基线向量，首先接收来自第一测量站的卫星观测数据和来自第二测量站的卫星观测数据，图2为本发明实施例中的基线向量的确定方法的另一种可选的流程示意图，如图2所示，以第一测量站为基站，第二测量站为接收机为例，接收基站的卫星观测数据和接收机的卫星观测数据。
其中，上述卫星的观测数据可以包括：卫星的星历数据，卫星的高度截止角，卫星的信号强度，卫星的双差伪距观测数据，卫星的观测矩阵等等，但本发明实施例并不限于此。
S102：从第一测量站的卫星观测数据和第二测量站的卫星观测数据中，选取满足预设条件，且属于第一测量站和第二测量站的公共卫星；
为了确定出第一测量站和第二测量站的基线向量，需要挑选出一个以上的公共卫星，可以通过设置好的预设条件，选取出满足预设条件，且属于第一测量站和第二测量站的公共卫星。
为了挑选出满足预设条件，且属于第一测量站和第二测量站的公共卫星，在具体实施过程中，S102可以包括：
从第一测量站的卫星观测数据中，选取出星历数据的标签为完整、且高度截止角落入预设角度范围内、且信号强度落入预设信号强度范围内的卫星；
从第二测量站的卫星观测数据中，选取出星历数据的标签为完整、且高度截止角落入预设角度范围内、且信号强度落入预设信号强度范围内的卫星。
从选取出的卫星中，选取出属于第一测量站和第二测量站的公共卫星。
具体来说，分别针对第一测量站的卫星观测数据和第二测量站的卫星观测数据来选取满足预设条件，且属于第一测量站和第二测量站的公共卫星。
如图2所示，对于基站来说，从基站的卫星观测数据中，先查看基站的卫星观测数据中星历数据的标签，若星历数据的标签为不完整，则舍弃该卫星，若星历数据的标签为完整，则比较该卫星的高度截止角是否落入预设角度范围内，若未落入，则舍弃该卫星，若落入，则比较该卫星的信号强度是否落入预设信号强度范围内，若未落入，则舍弃该卫星，若落入，在查看该卫星是否属于基站和接收机的公共卫星，若属于，则选取该公共卫星，若不属于，则舍弃该卫星。
同样的，对于接收机来说，从接收机的卫星观测数据中，先查看接收机的卫星观测数据中星历数据的标签，若星历数据的标签为不完整，则舍弃该卫星，若星历数据的标签为完整，则比较该卫星的高度截止角是否落入预设角度范围内，若未落入，则舍弃该卫星，若落入，则比较该卫星的信号强度是否落入预设信号强度范围内，若未落入，则舍弃该卫星，若落入，在查看该卫星是否属于基站和接收机的公共卫星，若属于，则选取该公共卫星，若不属于，则舍弃该卫星。
至此，变选取出一个以上的公共卫星。
S103：根据第一卫星***中公共卫星的观测数据和第二卫星***中公共卫星的观测数据，确定第一测量站和第二测量站的基线向量的估计值；
这里，为了确定出第一测量站和第二测量站的基线向量，需要先确定出第一测量站和第二测量站的基线向量的估计值，其中，确定第一测量站和第二测量站的基线向量的估计值是在双卫星***下，即根据第一卫星***中公共卫星的观测数据和第二卫星***中公共卫星的观测数据，确定第一测量站和第二测量站的基线向量的估计值。
其中，上述第一卫星***和第二卫星***可以为北斗卫星***、全球定位***（GPS，Global Positioning System）和格洛纳斯（GLONASS）等等，这里，本发明实施例不作具体限定。
另外，第一卫星***中公共卫星的观测数据指的是公共卫星的观测数据中属于第一卫星***中的观测数据，第二卫星***中公共卫星的观测数据指的是公共卫星的观测数据中属于第二卫星***中的观测数据。
为了在双卫星***下得到第一测量站和第二测量站的基线向量的估计值，在具体实施过程中，S103可以包括：
从第一卫星***中公共卫星的观测数据中，获取公共卫星的第一双差伪距观测数据和公共卫星的第一观测矩阵；
从第二卫星***中公共卫星的观测数据中，获取公共卫星的第二双差伪距观测数据和公共卫星的第二观测矩阵；
根据第一双差伪距观测数据、第一观测矩阵、第二双差伪距观测数据和第二观测矩阵，调用预设的双***双差伪距公式，确定第一测量站和第二测量站的基线向量的估计值。
具体来说，为了得到如图2所示的浮点解计算的计算结果，双差伪距的计算公式如下：
其中，在上述公式（1）中，
表示双差伪距观测数据，
为卫星的观测矩阵，
第一测量站和第二测量站的基线向量，c表示光速，
表示测量站与卫星时钟的钟差，
表示噪声误差，上述变量的单位均为米。
上述公式（1）可以简记为：
从上述公式（2）可以看出，在基线向量较短的情况下可以忽略测量站与卫星时钟的钟差和噪声误差。
上述公式（2）构成的方程的计算过程为：方程左侧是观测到的实时双差伪距，如果有N个卫星那么可以得到N-1个双差伪距观测数据，方程的右侧基线向量的未知数为三维位置，所以，只有观测4颗以上的卫星则方程具有唯一解；上述方程组的计算方法可以采用最小二乘或者卡尔曼滤波，由于使用了双卫星***，方程个数相对较多，解算出来的基线向量的精度也相对较高。
根据公式（2）可以看出，在确定第一测量站和第二测量站的基线向量的估计值，可以使用双卫星***下利用下述预设的双***双差伪距公式来确定第一测量站和第二测量站的基线向量的估计值：
其中，上述第一卫星***为北斗卫星***，北斗卫星***的上标用B表示，第二卫星***为GPS，GPS的上标用G表示。
通过上述公式（3），将公共卫星的第一双差伪距观测数据和公共卫星的第一观测矩阵，公共卫星的第二双差伪距观测数据和公共卫星的第二观测矩阵代入公式（3），采用最小二乘法或者卡尔曼滤波，计算得到第一测量站和第二测量站的基线向量的估计值。
至此，便得到了第一测量站和第二测量站的基线向量的估计值。
S104：根据第一卫星***中公共卫星的观测数据和基线向量的估计值，确定第一卫星***的双差整周模糊度；
卫星导航的RTK技术中模糊度解算是高精度定位的关键，而模糊度解算的成功率与卫星数量、观测量精度、观测时间长度、卫星几何结构、对流层以及电离层等大气参数等相关，单***单频点的情况下，由于可见卫星数量相对较少，使得单***单频点RTK模糊度初始化时间一般需要几分钟以上，模糊度计算的稳定度也比较差，测试效率和可靠性较低，一般只能用于长时间的测试使其失去了RTK实时性高的特点。
为了克服单***的缺陷，具体来说，如图2所示，分别在第一卫星***（***1）和第二卫星***（***2）下进行双差整周模糊度搜索。
双差载波的计算公式如下：
其中，
为双差载波，
为双差整周模糊度，
为卫星载波对应的载波波长。
上述公式（4）可以简记为：
由上述公式（5）构成的双差整周模糊度的方程计算过程为：方程左侧观测到的实时载波如果有N个卫星，那么可以得到N-1个双差载波观测数据，方程右侧未知数包含三维基线向量以及双差整周模糊度，一共有3+（N-1）个未知数，将双差伪距计算得到的三维基线向量的估计值代入方程，则（N-1）个方程未知数的个数为N-1，由此可以计算得出双差整周模糊度的大致解，即双差整周模糊度的浮点解，在具体实施过程中，S104可以包括：
从第一卫星***中公共卫星的观测数据中，获取公共卫星的第一双差载波观测数据、公共卫星的第一观测矩阵和第一卫星***对应的载波波长；
根据第一双差载波观测数据、第一观测矩阵、第一卫星***对应的载波波长和基线向量的估计值，调用预设的单***双差载波公式，确定第一卫星***的双差整周模糊度。
这里，将得到的第一双差载波观测数据、第一观测矩阵、第一卫星***对应的载波波长和基线向量的估计值代入上述公式（5）中，可以得到第一卫星***的双差整周模糊度的浮点解，然后利用LAMBDA算法进行双差整周模糊度的搜索，得到第一卫星***的双差整周模糊度。
S105：根据第二卫星***中公共卫星的观测数据和基线向量的估计值，确定第二卫星***的双差整周模糊度；
在一种可选的实施例中，S105可以包括：
从第二卫星***中公共卫星的观测数据中，获取公共卫星的第二双差载波观测数据、公共卫星的第二观测矩阵和第二卫星***对应的载波波长；
根据第二双差载波观测数据、第二观测矩阵、第二卫星***对应的载波波长和基线向量的估计值，调用预设的单***双差载波公式，确定第二卫星***的双差整周模糊度。
这里，与S104的步骤类似，将得到的第二双差载波观测数据、第二观测矩阵、第二卫星***对应的载波波长和基线向量的估计值代入上述公式（5）中，可以得到第二卫星***的双差整周模糊度的浮点解，然后利用LAMBDA算法进行双差整周模糊度的搜索，得到第二卫星***的双差整周模糊度。
S106：根据第一卫星***中公共卫星的观测数据、第一卫星***的双差整周模糊度、第二卫星***中公共卫星的观测数据和第二卫星***的双差整周模糊度，确定第一测量站和第二测量站的基线向量。
在一种可选的实施例中，S106可以包括：
从第一卫星***中公共卫星的观测数据中，获取公共卫星的第一双差载波观测数据、公共卫星的第一观测矩阵和第一卫星***对应的载波波长；
从第二卫星***中公共卫星的观测数据中，获取公共卫星的第二双差载波观测数据、公共卫星的第二观测矩阵和第二卫星***对应的载波波长；
根据第一双差载波观测数据、第一观测矩阵、第一卫星***对应的载波波长、第一卫星***的双差整周模糊度、第二双差载波观测数据、第二观测矩阵、第二卫星***对应的载波波长和第二卫星***的双差整周模糊度，调用预设的双***双差载波公式，确定第一测量站和第二测量站的基线向量。
具体来说，如图2所示，在双卫星***下确定基线向量：根据公式（5）可以看出，在确定第一测量站和第二测量站的基线向量，可以使用双卫星***下利用下述预设的双***双差载波公式来确定第一测量站和第二测量站的基线向量：
上式（6）可以看到，将已经得到的准确的双差载波整周
、
代入上式（6）的右侧，反求即可求得准确的三维基线向量
，其中，
、
分别为第一卫星***对应的载波波长和第二卫星***对应的载波波长。
上述公式（6）可以简记为：
将公式（7）可以进一步简化为：
其中，
上式中为北斗卫星***双差载波观数据，
为GPS***双差载波观测数据，为
北斗卫星***双差整周模糊度，
为GPS卫星***双差整周模糊度，
为北斗卫星***观测矩阵，
为GPS***观测矩阵，由于包含了双卫星***，方程个数有显著的增加，而计算的未知数个数
仍为3个，增加了计算的冗余度，从而使计算结果相对单***而言精度更高。
如图2所示，在双卫星***下经过计算以后，可得到精确的基线向量解，同时可以用基线向量计算物体的姿态，包括天线工参项目所使用的航向角信息，从而得到结算结果；实际测试中发现，使用该方法后能提升解算的稳定性和成功率。
本发明实施例所提出的方案将采用分散式多***单频点来进行RTK高精度解算，充分利用多卫星***的卫星数量优势，提升了解算的稳定性和时间效率，同时该方案也兼顾了单***选择方面的灵活性，每个卫星***单独搜索，可以根据实际情况增加一些策略，当某个卫星***数量较少时，可以还原成单***RTK，使算法更为灵活。
本发明实施例所提供的一种基线向量的确定方法，该方法包括：首先，从接收到的来自第一测量站的卫星观测数据和来自第二测量站的卫星观测数据中，选取满足预设条件的，且属于第一测量站和第二测量站的公共卫星，然后，根据第一卫星***中公共卫星的观测数据和第二卫星***中公共卫星的观测数据，确定第一测量站和第二测量站的基线向量的估计值，即在双卫星***中确定出第一测量站和第二测量站的基线向量的估计值，在知晓基线向量的估计值之后，再根据第一卫星***中公共卫星的观测数据和基线向量的估计值，确定第一卫星***的双差整周模糊度，根据第二卫星***中公共卫星的观测数据和基线向量的估计值，确定第二卫星***的双差整周模糊度，即分别确定出每个卫星***的双差整周模糊度，最后，在得知每个卫星***的双差整周模糊度的基础上，根据第一卫星***中公共卫星的观测数据、第一卫星***的双差整周模糊度、第二卫星***中公共卫星的观测数据和第二卫星***的双差整周模糊度，确定第一测量站和第二测量站的基线向量；也就是说，在本发明实施例中，在选取出公共卫星之后，先在双卫星***下对基线向量进行估计，得到基线向量的估计值，然后，分别确定每个卫星***的双差整周模糊度，最后，在双卫星***下，根据每个卫星***的双差整周模糊度、第一卫星***中公共卫星的观测数据和第二卫星***中公共卫星的观测数据，确定出第一测量站和第二测量站的基线向量，这样，利用了双卫星***的优势，增加了基线向量的精确度和稳定性，在得到基线向量之后，利用RTK就可以实现精确地定位，进而提高了基于RTK的定位方法定位效率。
基于同一发明构思，本实施例提供一种服务器，图3为本发明实施例中的服务器的结构示意图，如图3所示，该服务器包括：处理器31、存储器32和通信总线33；其中，通信总线33用于实现处理器31和存储器32之间的连接通信；所述处理器31用于执行存储器中存储的所述基线向量的确定程序，以实现以下步骤：
接收来自第一测量站的卫星观测数据和来自第二测量站的卫星观测数据；从第一测量站的卫星观测数据和第二测量站的卫星观测数据中，选取满足预设条件，且属于第一测量站和第二测量站的公共卫星；根据第一卫星***中公共卫星的观测数据和第二卫星***中公共卫星的观测数据，确定第一测量站和第二测量站的基线向量的估计值；根据第一卫星***中公共卫星的观测数据和基线向量的估计值，确定第一卫星***的双差整周模糊度；根据第二卫星***中公共卫星的观测数据和基线向量的估计值，确定第二卫星***的双差整周模糊度；根据第一卫星***中公共卫星的观测数据、第一卫星***的双差整周模糊度、第二卫星***中公共卫星的观测数据和第二卫星***的双差整周模糊度，确定第一测量站和第二测量站的基线向量。
在一种可选的实施例中，从第一测量站的卫星观测数据和第二测量站的卫星观测数据中，选取满足预设条件，且属于第一测量站和第二测量站的公共卫星中，所述处理器31还用于执行所述基线向量的确定程序，以实现以下步骤：
从第一测量站的卫星观测数据中，选取出星历数据的标签为完整、且高度截止角落入预设角度范围内、且信号强度落入预设信号强度范围内的卫星；从第二测量站的卫星观测数据中，选取出星历数据的标签为完整、且高度截止角落入预设角度范围内、且信号强度落入预设信号强度范围内的卫星；从选取出的卫星中，选取出属于第一测量站和第二测量站的公共卫星。
在一种可选的实施例中，根据第一卫星***中公共卫星的观测数据和第一卫星***中公共卫星的观测数据，确定第一测量站和第二测量站的基线向量的估计值中，所述处理器31还用于执行所述基线向量的确定程序，以实现以下步骤：
从第一卫星***中公共卫星的观测数据中，获取公共卫星的第一双差伪距观测数据和公共卫星的第一观测矩阵；从第二卫星***中公共卫星的观测数据中，获取公共卫星的第二双差伪距观测数据和公共卫星的第二观测矩阵；根据第一双差伪距观测数据、第一观测矩阵、第二双差伪距观测数据和第二观测矩阵，调用预设的双***双差伪距公式，确定第一测量站和第二测量站的基线向量的估计值。
在一种可选的实施例中，根据第一卫星***中公共卫星的观测数据和基线向量的估计值，确定第一卫星***的双差整周模糊度中，所述处理器31还用于执行所述基线向量的确定程序，以实现以下步骤：
从第一卫星***中公共卫星的观测数据中，获取公共卫星的第一双差载波观测数据、公共卫星的第一观测矩阵和第一卫星***对应的载波波长；根据第一双差载波观测数据、第一观测矩阵、第一卫星***对应的载波波长和基线向量的估计值，调用预设的单***双差载波公式，确定第一卫星***的双差整周模糊度。
在一种可选的实施例中，根据第二卫星***中公共卫星的观测数据和基线向量的估计值，确定第二卫星***的双差整周模糊度，所述处理器31还用于执行所述基线向量的确定程序，以实现以下步骤：
从第二卫星***中公共卫星的观测数据中，获取公共卫星的第二双差载波观测数据、公共卫星的第二观测矩阵和第二卫星***对应的载波波长；根据第二双差载波观测数据、第二观测矩阵、第二卫星***对应的载波波长和基线向量的估计值，调用预设的单***双差载波公式，确定第二卫星***的双差整周模糊度。
在一种可选的实施例中，根据第一卫星***中公共卫星的观测数据、第一卫星***的双差整周模糊度、第二卫星***中公共卫星的观测数据和第二卫星***的双差整周模糊度，确定第一测量站和第二测量站的基线向量中，所述处理器用于执行存储器中存储的所述基线向量的确定程序，以实现以下步骤：
从第一卫星***中公共卫星的观测数据中，获取公共卫星的第一双差载波观测数据、公共卫星的第一观测矩阵和第一卫星***对应的载波波长；从第二卫星***中公共卫星的观测数据中，获取公共卫星的第二双差载波观测数据、公共卫星的第二观测矩阵和第二卫星***对应的载波波长；根据第一双差载波观测数据、第一观测矩阵、第一卫星***对应的载波波长、第一卫星***的双差整周模糊度、第二双差载波观测数据、第二观测矩阵、第二卫星***对应的载波波长和第二卫星***的双差整周模糊度，调用预设的双***双差载波公式，确定第一测量站和第二测量站的基线向量。
本发明实施例提供一种计算机存储介质，图4为本发明实施例中的计算机存储介质的结构示意图，如图4所示，所述计算机存储介质400中存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令配置为执行本发明其他实施例提供的基线向量的确定方法。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（***）、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基线向量的确定方法，其特征在于，包括：
接收来自第一测量站的卫星观测数据和来自第二测量站的卫星观测数据，其中，所述卫星观测数据至少包括双差伪距观测数据、观测矩阵、双差载波观测数据、所在卫星***对应的载波波长；
从所述第一测量站的卫星观测数据和所述第二测量站的卫星观测数据中，选取满足预设条件，且属于所述第一测量站和所述第二测量站的公共卫星；
根据第一卫星***中所述公共卫星的观测数据和第二卫星***中所述公共卫星的观测数据，确定所述第一测量站和所述第二测量站的基线向量的估计值；
根据所述第一卫星***中所述公共卫星的观测数据和所述基线向量的估计值，确定所述第一卫星***的双差整周模糊度；
根据所述第二卫星***中所述公共卫星的观测数据和所述基线向量的估计值，确定所述第二卫星***的双差整周模糊度；
根据所述第一卫星***中所述公共卫星的观测数据、所述第一卫星***的双差整周模糊度、所述第二卫星***中所述公共卫星的观测数据和所述第二卫星***的双差整周模糊度，并通过下述公式确定所述第一测量站和所述第二测量站的基线向量：
其中，
为第一卫星***双差载波观数据，
为第二卫星***双差载波观测数据，
为第一卫星***双差整周模糊度，
为第二卫星***双差整周模糊度，
为第一卫星***观测矩阵，
为第二卫星***观测矩阵，
为第一卫星***对应的载波波长，
为第二卫星***对应的载波波长。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述第一测量站的卫星观测数据和所述第二测量站的卫星观测数据中，选取满足预设条件，且属于所述第一测量站和所述第二测量站的公共卫星，包括：
从所述第一测量站的卫星观测数据中，选取出星历数据的标签为完整、且高度截止角落入预设角度范围内、且信号强度落入预设信号强度范围内的卫星；
从所述第二测量站的卫星观测数据中，选取出星历数据的标签为完整、且高度截止角落入所述预设角度范围内、且信号强度落入所述预设信号强度范围内的卫星；
从选取出的卫星中，选取出属于所述第一测量站和所述第二测量站的公共卫星。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据第一卫星***中所述公共卫星的观测数据和第二卫星***中所述公共卫星的观测数据，确定所述第一测量站和所述第二测量站的基线向量的估计值，包括：
从所述第一卫星***中所述公共卫星的观测数据中，获取所述公共卫星的第一双差伪距观测数据和所述公共卫星的第一观测矩阵；
从所述第二卫星***中所述公共卫星的观测数据中，获取所述公共卫星的第二双差伪距观测数据和所述公共卫星的第二观测矩阵；
根据所述第一双差伪距观测数据、所述第一观测矩阵、所述第二双差伪距观测数据和所述第二观测矩阵，调用预设的双***双差伪距公式，确定所述第一测量站和所述第二测量站的基线向量的估计值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一卫星***中所述公共卫星的观测数据和所述基线向量的估计值，确定所述第一卫星***的双差整周模糊度，包括：
从所述第一卫星***中所述公共卫星的观测数据中，获取所述公共卫星的第一双差载波观测数据、所述公共卫星的第一观测矩阵和所述第一卫星***对应的载波波长；
根据所述第一双差载波观测数据、所述第一观测矩阵、所述第一卫星***对应的载波波长和所述基线向量的估计值，调用预设的单***双差载波公式，确定所述第一卫星***的双差整周模糊度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二卫星***中所述公共卫星的观测数据和所述基线向量的估计值，确定所述第二卫星***的双差整周模糊度，包括：
从所述第二卫星***中所述公共卫星的观测数据中，获取所述公共卫星的第二双差载波观测数据、所述公共卫星的第二观测矩阵和所述第二卫星***对应的载波波长；
根据所述第二双差载波观测数据、所述第二观测矩阵、所述第二卫星***对应的载波波长和所述基线向量的估计值，调用预设的单***双差载波公式，确定所述第二卫星***的双差整周模糊度。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一卫星***中所述公共卫星的观测数据、所述第一卫星***的双差整周模糊度、所述第二卫星***中所述公共卫星的观测数据和所述第二卫星***的双差整周模糊度，确定所述第一测量站和所述第二测量站的基线向量，包括：
从所述第一卫星***中所述公共卫星的观测数据中，获取所述公共卫星的第一双差载波观测数据、所述公共卫星的第一观测矩阵和所述第一卫星***对应的载波波长；
从所述第二卫星***中所述公共卫星的观测数据中，获取所述公共卫星的第二双差载波观测数据、所述公共卫星的第二观测矩阵和所述第二卫星***对应的载波波长；
根据所述第一双差载波观测数据、所述第一观测矩阵、所述第一卫星***对应的载波波长、所述第一卫星***的双差整周模糊度、所述第二双差载波观测数据、所述第二观测矩阵、所述第二卫星***对应的载波波长和所述第二卫星***的双差整周模糊度，调用预设的双***双差载波公式，确定所述第一测量站和所述第二测量站的基线向量。
7.一种服务器，其特征在于，所述服务器包括处理器、存储器及通信总线；
所述通信总线用于实现处理器和存储器之间的连接通信；
所述处理器用于执行存储器中存储的基线向量的确定程序，以实现以下步骤：
接收来自第一测量站的卫星观测数据和来自第二测量站的卫星观测数据，其中，所述卫星观测数据至少包括双差伪距观测数据、观测矩阵、双差载波观测数据、所在卫星***对应的载波波长；
从所述第一测量站的卫星观测数据和所述第二测量站的卫星观测数据中，选取满足预设条件，且属于所述第一测量站和所述第二测量站的公共卫星；
根据第一卫星***中所述公共卫星的观测数据和第二卫星***中所述公共卫星的观测数据，确定所述第一测量站和所述第二测量站的基线向量的估计值；
根据所述第一卫星***中所述公共卫星的观测数据和所述基线向量的估计值，确定所述第一卫星***的双差整周模糊度；
根据所述第二卫星***中所述公共卫星的观测数据和所述基线向量的估计值，确定所述第二卫星***的双差整周模糊度；
根据所述第一卫星***中所述公共卫星的观测数据、所述第一卫星***的双差整周模糊度、所述第二卫星***中所述公共卫星的观测数据和所述第二卫星***的双差整周模糊度，并通过下述公式确定所述第一测量站和所述第二测量站的基线向量：
其中，
为第一卫星***双差载波观数据，
为第二卫星***双差载波观测数据，
为第一卫星***双差整周模糊度，
为第二卫星***双差整周模糊度，
为第一卫星***观测矩阵，
为第二卫星***观测矩阵，
为第一卫星***对应的载波波长，
为第二卫星***对应的载波波长。
8.根据权利要求7所述的服务器，其特征在于，所述从所述第一测量站的卫星观测数据和所述第二测量站的卫星观测数据中，选取满足预设条件，且属于所述第一测量站和所述第二测量站的公共卫星中，所述处理器用于执行存储器中存储的基线向量的确定程序，以实现以下步骤：
从所述第一测量站的卫星观测数据中，选取出星历数据的标签为完整、且高度截止角落入预设角度范围内、且信号强度落入预设信号强度范围内的卫星；
从所述第二测量站的卫星观测数据中，选取出星历数据的标签为完整、且高度截止角落入所述预设角度范围内、且信号强度落入所述预设信号强度范围内的卫星；
从选取出的卫星中，选取出属于所述第一测量站和所述第二测量站的公共卫星。
9.根据权利要求7所述的服务器，其特征在于，所述根据第一卫星***中所述公共卫星的观测数据和第二卫星***中所述公共卫星的观测数据，确定所述第一测量站和所述第二测量站的基线向量的估计值中，所述处理器用于执行存储器中存储的基线向量的确定程序，以实现以下步骤：
从所述第一卫星***中所述公共卫星的观测数据中，获取所述公共卫星的第一双差伪距观测数据和所述公共卫星的第一观测矩阵；
从所述第二卫星***中所述公共卫星的观测数据中，获取所述公共卫星的第二双差伪距观测数据和所述公共卫星的第二观测矩阵；
根据所述第一双差伪距观测数据、所述第一观测矩阵、所述第二双差伪距观测数据和所述第二观测矩阵，调用预设的双***双差伪距公式，确定所述第一测量站和所述第二测量站的基线向量的估计值。
10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令配置为执行上述权利要求1至6任一项提供的基线向量的确定方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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