CN114460615A - 一种附加虚拟观测值的北斗三新频点定位方法及*** - Google Patents

一种附加虚拟观测值的北斗三新频点定位方法及*** Download PDF

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CN114460615A CN202210386572.2A CN202210386572A CN114460615A CN 114460615 A CN114460615 A CN 114460615A CN 202210386572 A CN202210386572 A CN 202210386572A CN 114460615 A CN114460615 A CN 114460615A
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Abstract

本发明公开了一种附加虚拟观测值的北斗三新频点定位方法及***，涉及GNSS卫星导航与定位技术领域，该方法包括：获取目标数据；计算无模糊度精确相位观测值；根据无模糊度精确相位观测值，利用无模糊度精确相位观测值的表达式和星间单差法得到第一斜路径电离层延迟相对值；利用投影函数得到第一垂直电离层延迟相对值；利用球谐函数模型和最小二乘法，解算相对垂直电离层VTEC模型的拟合系数和卫星端相位硬件延迟偏差的相对值；解算第二垂直电离层延迟相对值；利用投影函数解算第二斜路径电离层延迟相对值；构建定位模型；将北斗三BIC和B2a新频点观测数据输入定位模型，得到定位坐标。本发明能够提高定位精度，缩短初始化时间。

Description

一种附加虚拟观测值的北斗三新频点定位方法及***
技术领域
本发明涉及GNSS（Global Navigation Satellite System，全球卫星导航***）卫星导航与定位技术领域，特别是涉及一种附加虚拟观测值的北斗三新频点定位方法及***。
背景技术
GNSS定位的精度、实效性和稳健性，直接决定了其在科学研究和工程应用中的价值。相比于相对定位技术，精密单点定位PPP（Precise Point Positioning，精密单点定位）技术不仅不受作用距离限制，无需架设基准站、作业灵活且成本较低，而且可以全天候向全球任意用户提供厘米级甚至毫米级绝对定位坐标，在精密定位与定轨、地球动力学、大气科学、自然灾害预警、建筑物形变监测等领域都发挥着重要作用。目前静态毫米级、动态厘米级单点定位技术已趋于完善，而较长的首次初始化时间和重收敛产生的定位跳变制约着PPP技术在工程领域的推广与应用。
传统PPP技术采用无电离层组合观测模型，虽然有效避免了电离层延迟误差对定位的不利影响，但放大的观测噪声和多路径误差会降低定位的收敛速度。
发明内容
本发明的目的是提供一种附加虚拟观测值的北斗三新频点定位方法及***，能够提高北斗PPP的定位精度，缩短首次初始化时间，实现快速重新收敛。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种附加虚拟观测值的北斗三新频点定位方法，所述方法包括：
获取目标数据；所述目标数据包括区域参考网内基准站的坐标、北斗三新频点原始观测数据以及北斗三卫星轨道和钟差；
根据所述目标数据，应用PPP模糊度固定解算方法，在相位观测值中扣除整周模糊度，计算无模糊度精确相位观测值；
根据所述无模糊度精确相位观测值，利用无模糊度精确相位观测值的表达式，通过星间单差法，得到第一斜路径电离层延迟相对值；
根据所述第一斜路径电离层延迟相对值，利用投影函数，得到第一垂直电离层延迟相对值；
根据所述第一垂直电离层延迟相对值，利用球谐函数模型和最小二乘法，解算相对垂直电离层VTEC（Vertical Total Electron Content，电离层垂直总电子含量）模型的拟合系数和卫星端相位硬件延迟偏差的相对值；
根据所述拟合系数和所述卫星端相位硬件延迟偏差的相对值，基于所述相对垂直电离层VTEC模型，得到第二垂直电离层延迟相对值；
根据所述第二垂直电离层延迟相对值，利用投影函数，得到第二斜路径电离层延迟相对值；
以所述第二斜路径电离层延迟相对值为虚拟观测值，基于非差非组合PPP模型，构建定位模型；
将所述北斗三BIC和B2a新频点观测数据输入所述定位模型，得到定位坐标。
可选地，根据所述目标数据，应用PPP模糊度固定解算方法，在相位观测值中扣除整周模糊度，计算无模糊度精确相位观测值，具体包括：
根据所述目标数据，计算宽巷UPD（Uncalibrated Phase Delay，未校准相位延迟）和窄巷UPD；
根据所述宽巷UPD和所述窄巷UPD，应用PPP模糊度固定解算方法，在相位观测值中扣除整周模糊度，得到无模糊度精确相位观测值。
可选地，所述根据所述无模糊度精确相位观测值，利用无模糊度精确相位观测值的表达式，通过星间单差法，得到第一斜路径电离层延迟相对值，具体包括：
根据所述无模糊度精确相位观测值，利用无模糊度精确相位观测值的表达式，得到等效斜路径电离层延迟值的表达式；所述等效斜路径电离层延迟值的表达式为：
Figure 95758DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，
Figure 308564DEST_PATH_IMAGE002
为等效斜路径电离层延迟值，
Figure 60357DEST_PATH_IMAGE003
为斜路径电离层延迟值，
Figure 802048DEST_PATH_IMAGE004
和
Figure 441889DEST_PATH_IMAGE005
分别为接收机端和卫星端相位硬件延迟偏差，
Figure 927228DEST_PATH_IMAGE006
为无模糊度精确相位观测值，
Figure 97310DEST_PATH_IMAGE007
为测站与卫星的几何距离，c为光在真空中的传播速度，
Figure 242858DEST_PATH_IMAGE008
和
Figure 865600DEST_PATH_IMAGE009
分别为接收机钟差和卫星钟差，T为斜路径对流层延迟。
根据所述等效斜路径电离层延迟值的表达式，通过星间单差法，得到第一斜路径电离层延迟相对值的表达式；
根据所述第一斜路径电离层延迟相对值的表达式，计算第一斜路径电离层延迟相对值。
可选地，所述相对垂直电离层VTEC模型为：
Figure 482526DEST_PATH_IMAGE010
；
其中，VTEC为垂直电离层延迟量，
Figure 474491DEST_PATH_IMAGE011
为n阶m次缔合勒让德函数，
Figure 823564DEST_PATH_IMAGE012
为正则化函数，
Figure 668023DEST_PATH_IMAGE013
为克罗内克函数，
Figure 790437DEST_PATH_IMAGE014
为电离层穿刺点的地理纬度，
Figure 935111DEST_PATH_IMAGE015
为电离层穿刺点的地理经度，
Figure 455085DEST_PATH_IMAGE016
为太阳的经度，
Figure 13937DEST_PATH_IMAGE017
和
Figure 175928DEST_PATH_IMAGE018
均为拟合系数；
根据所述垂直电离层延迟相对值，利用投影函数，得到斜路径电离层延迟相对值。
可选地，所述定位模型为：
Figure 175108DEST_PATH_IMAGE019
；
Figure 567781DEST_PATH_IMAGE020
；
其中，s为卫星号，
Figure 917991DEST_PATH_IMAGE021
为卫星号为s的第一频点伪距观测值，
Figure 883673DEST_PATH_IMAGE022
为卫星号为s的第二频点伪距观测值，
Figure 704736DEST_PATH_IMAGE023
为卫星号为s的第一频点相位观测值，
Figure 97671DEST_PATH_IMAGE024
为卫星号为s的第二频点相位观测值，
Figure 138440DEST_PATH_IMAGE025
为相对斜路径电离层延迟量，
Figure 140769DEST_PATH_IMAGE026
为卫星号为s-1的北斗三卫星的相对斜路径电离层延迟量，
Figure 786645DEST_PATH_IMAGE027
为用户端待估的坐标参数，
Figure 147219DEST_PATH_IMAGE028
为坐标参数的系数矩阵，
Figure 914099DEST_PATH_IMAGE029
为用户端待估的接收机钟差，
Figure 956004DEST_PATH_IMAGE030
为单位矩阵，
Figure 49862DEST_PATH_IMAGE031
为用户端待估的天顶对流层湿延迟参数，K为对流层湿延迟的投影函数，
Figure 283135DEST_PATH_IMAGE032
为用户端待估的斜路径电离层延迟绝对量参数，
Figure 298495DEST_PATH_IMAGE033
为电离层延迟参数的系数矩阵，
Figure 612933DEST_PATH_IMAGE034
为用户端待估的载波相位模糊度参数，
Figure 59833DEST_PATH_IMAGE035
为伪距，
Figure 637576DEST_PATH_IMAGE036
为相位，
Figure 936970DEST_PATH_IMAGE037
为相对电离层虚拟观测值的噪声，H为相对斜路径电离层延迟约束的系数矩阵。
一种附加虚拟观测值的北斗三新频点定位***，所述***包括：
获取模块，用于获取目标数据；所述目标数据包括区域参考网内基准站的坐标、北斗三新频点原始观测数据以及北斗三卫星轨道和钟差；
相位观测值计算模块，用于根据所述目标数据，应用PPP模糊度固定解算方法，在相位观测值中扣除整周模糊度，计算无模糊度精确相位观测值；
第一斜路径电离层延迟相对值确定模块，用于根据所述无模糊度精确相位观测值，利用无模糊度精确相位观测值的表达式，通过星间单差法，得到第一斜路径电离层延迟相对值；
第一垂直电离层延迟相对值确定模块，用于根据所述第一斜路径电离层延迟相对值，利用投影函数，得到第一垂直电离层延迟相对值；
解算模块，用于根据所述第一垂直电离层延迟相对值，利用球谐函数模型和最小二乘法，解算相对垂直电离层VTEC模型的拟合系数和卫星端相位硬件延迟偏差的相对值；
第二垂直电离层延迟相对值确定模块，用于根据所述拟合系数和所述卫星端相位硬件延迟偏差的相对值，基于所述相对垂直电离层VTEC模型，得到第二垂直电离层延迟相对值；
第二斜路径电离层延迟相对值确定模块，用于根据所述第二垂直电离层延迟相对值，利用投影函数，得到第二斜路径电离层延迟相对值；
构建模块，用于以所述第二斜路径电离层延迟相对值为虚拟观测值，基于非差非组合PPP模型，构建定位模型；
定位坐标确定模块，用于将所述北斗三BIC和B2a新频点观测数据输入所述定位模型，得到定位坐标。
可选地，所述相位观测值计算模块包括：
第一计算子模块，用于根据所述目标数据，计算宽巷UPD和窄巷UPD；
第二计算子模块，用于根据所述宽巷UPD和所述窄巷UPD，应用PPP模糊度固定解算方法，在相位观测值中扣除整周模糊度，得到无模糊度精确相位观测值。
可选地，第一斜路径电离层延迟相对值确定模块包括：
第一表达式确定子模块，用于根据所述无模糊度精确相位观测值，利用无模糊度精确相位观测值的表达式，得到等效斜路径电离层延迟值的表达式；所述等效斜路径电离层延迟值的表达式为：
Figure 84792DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，
Figure 825346DEST_PATH_IMAGE002
为等效斜路径电离层延迟值，
Figure 901887DEST_PATH_IMAGE003
为斜路径电离层延迟值，
Figure 939111DEST_PATH_IMAGE004
和
Figure 64193DEST_PATH_IMAGE005
分别为接收机端和卫星端相位硬件延迟偏差，
Figure 783888DEST_PATH_IMAGE006
为无模糊度精确相位观测值，
Figure 733127DEST_PATH_IMAGE007
为测站与卫星的几何距离，c为光在真空中的传播速度，
Figure 944796DEST_PATH_IMAGE008
和
Figure 935886DEST_PATH_IMAGE009
分别为接收机钟差和卫星钟差，T为斜路径对流层延迟；
第二表达式确定子模块，用于根据所述等效斜路径电离层延迟值的表达式，通过星间单差法，得到第一斜路径电离层延迟相对值的表达式；
第一斜路径电离层延迟相对值子模块，用于根据所述第一斜路径电离层延迟相对值的表达式，计算第一斜路径电离层延迟相对值。
可选地，所述相对垂直电离层VTEC模型为：
Figure 713349DEST_PATH_IMAGE038
；
其中，VTEC为垂直电离层延迟量，
Figure 364648DEST_PATH_IMAGE011
为n阶m次缔合勒让德函数，
Figure 63614DEST_PATH_IMAGE012
为正则化函数，
Figure 560192DEST_PATH_IMAGE013
为克罗内克函数，
Figure 723320DEST_PATH_IMAGE014
为电离层穿刺点的地理纬度，
Figure 515827DEST_PATH_IMAGE015
为电离层穿刺点的地理经度，
Figure 206483DEST_PATH_IMAGE016
为太阳的经度，
Figure 804955DEST_PATH_IMAGE017
和
Figure 557010DEST_PATH_IMAGE018
均为拟合系数。
可选地，所述定位模型为：
Figure 753374DEST_PATH_IMAGE019
；
Figure 426932DEST_PATH_IMAGE020
；
其中，s为卫星号，
Figure 32357DEST_PATH_IMAGE021
为卫星号为s的第一频点伪距观测值，
Figure 340716DEST_PATH_IMAGE022
为卫星号为s的第二频点伪距观测值，
Figure 271763DEST_PATH_IMAGE023
为卫星号为s的第一频点相位观测值，
Figure 698196DEST_PATH_IMAGE024
为卫星号为s的第二频点相位观测值，
Figure 137006DEST_PATH_IMAGE025
为相对斜路径电离层延迟量，
Figure 270178DEST_PATH_IMAGE026
为卫星号为s-1的北斗三卫星的相对斜路径电离层延迟量，
Figure 372126DEST_PATH_IMAGE027
为用户端待估的坐标参数，
Figure 44110DEST_PATH_IMAGE028
为坐标参数的系数矩阵，
Figure 256917DEST_PATH_IMAGE029
为用户端待估的接收机钟差，
Figure 775754DEST_PATH_IMAGE030
为单位矩阵，
Figure 547139DEST_PATH_IMAGE031
为用户端待估的天顶对流层湿延迟参数，K为对流层湿延迟的投影函数，
Figure 948164DEST_PATH_IMAGE032
为用户端待估的斜路径电离层延迟绝对量参数，
Figure 230241DEST_PATH_IMAGE033
为电离层延迟参数的系数矩阵，
Figure 570961DEST_PATH_IMAGE034
为用户端待估的载波相位模糊度参数，
Figure 280291DEST_PATH_IMAGE035
为伪距，
Figure 168613DEST_PATH_IMAGE036
为相位，
Figure 988801DEST_PATH_IMAGE037
为相对电离层虚拟观测值的噪声，H为相对斜路径电离层延迟约束的系数矩阵。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提供的一种附加虚拟观测值的北斗三新频点定位方法，包括：获取目标数据；目标数据包括区域参考网内基准站的坐标、北斗三新频点原始观测数据以及北斗三卫星轨道和钟差；根据目标数据，应用PPP模糊度固定解算方法，在相位观测值中扣除整周模糊度，计算无模糊度精确相位观测值；根据无模糊度精确相位观测值，利用无模糊度精确相位观测值的表达式，通过星间单差法，得到第一斜路径电离层延迟相对值；根据第一斜路径电离层延迟相对值，利用投影函数，得到第一垂直电离层延迟相对值；根据第一垂直电离层延迟相对值，利用球谐函数模型和最小二乘法，解算相对垂直电离层VTEC模型的拟合系数和卫星端相位硬件延迟偏差的相对值；根据拟合系数和卫星端相位硬件延迟偏差的相对值，基于相对垂直电离层VTEC模型，得到第二垂直电离层延迟相对值；根据第二垂直电离层延迟相对值，利用投影函数，得到第二斜路径电离层延迟相对值；以第二斜路径电离层延迟相对值为虚拟观测值，基于非差非组合PPP模型，构建定位模型；将北斗三BIC和B2a新频点观测数据输入定位模型，得到定位坐标。本发明通过网解UPD模糊度固定技术提取出具有毫米级精度的carrier-range，且完全消除了接收机端硬件延迟偏差，构建出实时厘米级相对垂直电离层VTEC模型，将获得的厘米级电离层延迟量作为强约束附加在非差非组合PPP模型中，可以有效提高北斗三新频点用户的定位精度，同时大幅度缩短收敛时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的附加虚拟观测值的北斗三新频点定位方法流程图；
图2为本发明提供的附加虚拟观测值的北斗三新频点定位方法在服务端和用户端的工作流程图；
图3为本发明提供的附加虚拟观测值的北斗三新频点定位***框图。
符号说明：
获取模块—1，相位观测值计算模块—2，第一斜路径电离层延迟相对值确定模块—3，第一垂直电离层延迟相对值确定模块—4，解算模块—5，第二垂直电离层延迟相对值确定模块—6，第二斜路径电离层延迟相对值确定模块—7，构建模块—8，定位坐标确定模块—9。
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种附加虚拟观测值的北斗三新频点定位方法及***，能够提高北斗PPP的定位精度，同时缩短初始化时间。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明提供的一种附加虚拟观测值的北斗三新频点定位方法，包括：
步骤S1：获取目标数据；目标数据包括区域参考网内基准站的坐标、北斗三新频点原始观测数据以及北斗三卫星轨道和钟差。
步骤S2：根据目标数据，应用PPP模糊度固定解算方法，在相位观测值中扣除整周模糊度，计算无模糊度精确相位观测值；在实际应用中，固定区域参考网内复数个基准站的精确坐标，采用实时精密卫星轨道和钟差产品，在服务端利用复数个基准站的北斗三新频点原始观测数据进行整网UPD解算，估计出北斗三接收机端和卫星端的宽巷与窄巷UPD产品。根据得到的复数个UPD产品，对复数个基准站依次进行PPP模糊度固定解算，在固定了单个频点上的模糊度之后，得到复数个无模糊度的精确相位观测值carrier-range。
S2具体包括：
步骤S21：根据目标数据，计算宽巷UPD和窄巷UPD；具体的，由于在GNSS精密单点定位中无电离层组合模糊度并不具备整数特性，为了实现PPP固定解，需要将无电离层组合浮点模糊度分解为宽巷和窄巷模糊度的线性组合分别进行固定。宽巷模糊度可以表示为：
Figure 511924DEST_PATH_IMAGE039
（1）
其中，
Figure 595418DEST_PATH_IMAGE040
为非差宽巷模糊度浮点值，可通过一段时间内的MW组合观测值取平均得到，
Figure 971036DEST_PATH_IMAGE041
为整数宽巷模糊度，
Figure 833730DEST_PATH_IMAGE042
和
Figure 181666DEST_PATH_IMAGE043
分别为接收机端和卫星端的UPD小数部分。由于公式（1）秩亏，无法直接求解，需要先获取一个精度较高的UPD初值，然后将宽巷模糊度浮点值取整为一个精度较高的整数宽巷模糊度，然后将整数宽巷模糊度移动到等式左侧，可得：
Figure 232799DEST_PATH_IMAGE044
（2）
其中，
Figure 594248DEST_PATH_IMAGE045
为宽巷模糊度的浮点小数部分。这样在同一个历元，对所有测站观测到的每颗卫星均计算出宽巷模糊度的小数部分，可形成如下方程组：
Figure 21818DEST_PATH_IMAGE046
（3）
由于宽巷UPD十分稳定，一个基准站对每颗卫星一天内仅需估计一个值。在利用MW组合观测值计算宽巷模糊度浮点值时，若一天内同一基准站对同一卫星有多个观测弧端，则对其小数部分按照各自的方差进行加权平均。具体包括：
步骤S211：设定某一基准站UPD为0，然后将宽巷模糊度直接取整为整数模糊度，利用公式（3）求取与该基准站相关的所有卫星的卫星端UPD。
步骤S212：固定卫星端UPD，求解下一个基准站的宽巷UPD，此时先将与待求基准站相关的宽巷模糊度减去卫星端已知UPD得到一个新的浮点模糊度，其小数部分为对应基准站的UPD。如此对于每一个宽巷模糊度都可计算出一个接收机端UPD，理论上这些UPD应该一致，但实际上会有±1周的差别，因此，可以先将这些UPD之间的差值控制在0.5周以内（通过+1或-1周来调整）取平均，得到一个较好的接收机端UPD初值，然后将接收机端UPD代入检査每一个模糊度，确保其减去卫星端和接收机端的UPD后与一整数接近，此时还需要对那些没有UPD初值的卫星进行赋值。重复这一步，直至所有卫星和接收机均有一个较好的UPD初值。
步骤S213：直接将步骤S212得到的UPD初值代入各个浮点模糊度并取整，即可得到整数模糊度，再将浮点模糊度减去整数模糊度得到一个准确的模糊度小数部分，此时小数部分不再有±1周的问题。为了解决方程秩亏，设某个基准站或某颗卫星的UPD为0或所有卫星的UPD之和为0，即可解算出最终的宽巷UPD。
步骤S214：利用步骤S213解算得到的宽巷模糊度以及现成的无电离层组合模糊度求解窄巷模糊度，取整后利用小数部分求解卫星端窄巷UPD。由于宽巷波长较长，其小数部分十分稳定，得到宽巷UPD后，即可固定宽巷模糊度，接下来需要固定窄巷模糊度。无电离层组合模糊度的浮点值可表示为：
Figure 286577DEST_PATH_IMAGE047
（4）
其中，
Figure 210409DEST_PATH_IMAGE048
和
Figure 560619DEST_PATH_IMAGE049
均是包含了UPD的浮点窄巷和宽巷模糊度，如果直接将整数宽巷模糊度代入，则公式（4）中相应的宽巷模糊度浮点部分将被强制分配到窄巷模糊度中，此时可以重新定义窄巷UPD，公式（4）被改写为：
Figure 729563DEST_PATH_IMAGE050
（5）
其中，
Figure 81785DEST_PATH_IMAGE051
和
Figure 474720DEST_PATH_IMAGE052
分别为整数宽巷和窄巷模糊度，
Figure 515488DEST_PATH_IMAGE053
为固定宽巷模糊度后的新窄巷模糊度，
Figure 316737DEST_PATH_IMAGE054
和
Figure 290509DEST_PATH_IMAGE055
分别为接收机端和卫星端的新窄巷UPD。
与宽巷UPD计算一样，窄巷的UPD初值也可以通过步骤S211-步骤S214得到，不同的是宽巷UPD一天提供一组值，而窄巷UPD每隔15分钟提供一组值。值得注意的是，由于窄巷观测值的波长短，其质量控制尤为重要，当残差大于0.25周时即被剔除。
步骤S22：根据宽巷UPD和窄巷UPD，应用PPP模糊度固定解算方法，在相位观测值中扣除整周模糊度，得到无模糊度精确相位观测值。
具体的，利用北斗三接收机端和卫星端的宽巷与窄巷UPD产品，对区域参考网内复数个基准站逐个进行PPP模糊度固定解算，通过固定单个频点上载波相位观测值的模糊度，提取出无模糊度的精确相位观测值carrier-range。北斗三卫星的载波波长在0.2m左右，如果能够精确的确定不足一周的相位观测值和正确的整周模糊度，将可以获得厘米级甚至毫米级的定位精度。模糊度快速、可靠固定是高精度定位的关键问题，只有模糊度被正确固定，载波相位观测值才能被转换为高精度距离观测值。目前常用的模糊度固定方法是LAMBDA方法，其通过合理的优化，将矩阵状的搜索空间转化为带状的搜索空间，使搜索过程变得非常简单，该方法根据整数最小二乘原理提出，以序贯最小二乘与下三角Cholesky分解算法为基础，核心部分包括模糊度去相关（Z变换）和模糊度整数最小二乘离散搜索两部分。具体的步骤包括：
步骤S221：对模糊度方差-协方差阵使用整数GAUSS变换，构建整数可逆阵Z。
步骤S222：通过模糊度去相关将双差载波相位模糊度浮点解的方差-协方差阵进行调整使其尽可能对角化，降低原始模糊度之间的相关性，从而减小模糊度搜索空间。具体的，去相关为Z变换。
步骤S223：利用整数最小二乘估计原理在该空间内进行模糊度搜索，并通过不断的迭代搜索出最接近于真值的模糊度整数值。
步骤S224：仅通过LAMBDA方法搜索的模糊度置信度不一定高，即固定的模糊度无法保证正确与否，还需要进一步进行模糊度的质量控制。模糊度的质量控制基于假设检验，给定显著性水平，检验最小的模糊度方差值
Figure 323187DEST_PATH_IMAGE056
和次小的模糊度方差值
Figure 349787DEST_PATH_IMAGE057
是否有显著不同，如果显著相同，则需要继续滤波并在下一历元再对模糊度进行搜索和固定，直到找到最小的
Figure 657271DEST_PATH_IMAGE058
和
Figure 16708DEST_PATH_IMAGE059
显著不同为止；如果显著不同，则判断模糊度固定正确。通常采用统计量ratio值来检验模糊度是否固定正确，公式如下：
Figure 220288DEST_PATH_IMAGE060
（6）
该方法认为两组模糊度估值是相互独立且服从正态分布的，其中拒绝域为
Figure 468604DEST_PATH_IMAGE061
，
Figure 783042DEST_PATH_IMAGE062
为F分布的上置信水平为
Figure 964362DEST_PATH_IMAGE063
的分位数，n为参数与模糊度滤波的历元数。如果统计量ratio值落入拒绝域，则认为
Figure 73264DEST_PATH_IMAGE064
以置信水平
Figure 575920DEST_PATH_IMAGE063
显著大于
Figure 995181DEST_PATH_IMAGE058
，所以判断该组模糊度固定正确。
步骤S225：在载波相位观测值中减去步骤S224中已经成功固定的整周模糊度，即可获得无模糊度的精确相位观测值carrier-range。相比于伪距观测值的噪声约30cm，载波相位观测值的噪声仅3mm，因此提取的carrier-range可作为高精度观测量用于厘米级电离层建模。
步骤S3：根据无模糊度精确相位观测值，利用无模糊度精确相位观测值的表达式，通过星间单差法，得到第一斜路径电离层延迟相对值。
S3具体包括：
步骤S31：根据无模糊度精确相位观测值，利用无模糊度精确相位观测值的表达式，得到等效斜路径电离层延迟值的表达式；具体的，利用复数个无模糊度的精确相位观测值carrier-range提取等效斜路径电离层延迟量，北斗三无模糊度的精确相位观测值可表示为：
Figure 1315DEST_PATH_IMAGE065
（7）
其中，
Figure 77855DEST_PATH_IMAGE066
为精确相位观测值，r为接收机号，s为卫星号，
Figure 598966DEST_PATH_IMAGE067
为测站与卫星的几何距离，c为光在真空中的传播速度，
Figure 816059DEST_PATH_IMAGE068
和
Figure 942278DEST_PATH_IMAGE069
分别为接收机钟差和卫星钟差，T为斜路径对流层延迟，
Figure 392982DEST_PATH_IMAGE070
为斜路径电离层延迟，
Figure 368766DEST_PATH_IMAGE071
和
Figure 359855DEST_PATH_IMAGE072
分别为接收机端和卫星端的相位硬件延迟偏差，
Figure 402898DEST_PATH_IMAGE073
为载波相位观测值噪声。
当区域参考网内基准站的坐标精确已知，同时采用北斗三实时精密卫星轨道和钟差产品，可以计算出公式（7）中的基准站与卫星间几何距离
Figure 523038DEST_PATH_IMAGE067
以及卫星钟差
Figure 815479DEST_PATH_IMAGE074
，基于PPP模糊度固定解算，可以得到公式（7）中的接收机钟差
Figure 344681DEST_PATH_IMAGE075
和斜路径对流层延迟T；对于载波相位观测值噪声，其精度约3mm，可忽略不计。将上述所有已知误差项在carrier-range中扣除，可得到等效电离层延迟量
Figure 711071DEST_PATH_IMAGE076
，公式如下：
Figure 58571DEST_PATH_IMAGE077
（8）
可以看出，等效电离层延迟量不仅包含了斜路径电离层延迟还有接收机端和卫星端的相位硬件延迟偏差。
步骤S32：根据等效斜路径电离层延迟值的表达式，通过星间单差法，得到第一斜路径电离层延迟相对值的表达式；具体的，根据得到的复数个等效斜路径电离层延迟量，选取参考卫星，通过星间单差的方式消除接收机端相位硬件延迟偏差，得到相对斜路径电离层延迟量；等效电离层延迟量因包含了接收机端和卫星端的相位硬件延迟偏差，而会在电离层建模中产生不利影响。特别是接收机端相位硬件延迟偏差，受多种因素干扰使其在短期内具有复杂的时变特性，很难模型化，为了消除该偏差，可以进行星间单差，获取较为干净的斜路径电离层延迟相对值的表达式
Figure 775991DEST_PATH_IMAGE078
。斜路径电离层延迟相对值的表达式如下：
Figure 905621DEST_PATH_IMAGE079
（9）
其中，
Figure 392097DEST_PATH_IMAGE080
为参考卫星的等效斜路径电离层延迟量，参考卫星一般为每个历元内卫星高度角最高的卫星，
Figure 152243DEST_PATH_IMAGE081
为参考卫星的卫星端相位硬件延迟偏差。值得注意的是，卫星端相位硬件延迟偏差是一种时不变参数，单天内稳定性良好，因此在电离层建模时可作为常量进行估计。
步骤S33：根据第一斜路径电离层延迟相对值的表达式，计算第一斜路径电离层延迟相对值。具体的，将公式（8）代入公式（9），解算出第一斜路径电离层延迟相对值。
步骤S4：根据第一斜路径电离层延迟相对值，利用投影函数，得到第一垂直电离层延迟相对值；具体的，根据传统的斜路径电离层延迟与垂直电离层延迟的关系，得到斜路径电离层延迟方程，公式为：
Figure 855494DEST_PATH_IMAGE082
（10）
其中，
Figure 992077DEST_PATH_IMAGE083
为为斜路径电离层延迟量，F为电子含量TECU单位向距离单位的转换系数，mf为电离层投影函数，
Figure 598639DEST_PATH_IMAGE084
为第一频点的频率，
Figure 326424DEST_PATH_IMAGE085
为地球平均半径，z为测站的天顶距，H为电离层建模时单层球壳的高度，VTEC为垂直电离层延迟量。
在步骤S4中，公式（10）解算出来的VTEC为第一垂直电离层延迟相对值。
步骤S5：根据第一垂直电离层延迟相对值，利用球谐函数模型和最小二乘法，解算相对垂直电离层VTEC模型的拟合系数和卫星端相位硬件延迟偏差的相对值；具体的，利用球谐函数模型，构建相对垂直电离层VTEC模型；采用球谐函数模型描述相对垂直电离层VTEC的时空变化与特征。通过最小二乘法解算相对垂直电离层VTEC模型的拟合系数和卫星端相位硬件延迟偏差的相对值。相对垂直电离层VTEC模型为：
Figure 516971DEST_PATH_IMAGE086
（11）
其中，VTEC为垂直电离层延迟量，
Figure 191666DEST_PATH_IMAGE011
为n阶m次缔合勒让德函数，
Figure 652735DEST_PATH_IMAGE012
为正则化函数，
Figure 20262DEST_PATH_IMAGE013
为克罗内克函数，
Figure 698106DEST_PATH_IMAGE014
为电离层穿刺点的地理纬度，
Figure 645333DEST_PATH_IMAGE015
为电离层穿刺点的地理经度，
Figure 226487DEST_PATH_IMAGE016
为太阳的经度，
Figure 499337DEST_PATH_IMAGE017
和
Figure 962679DEST_PATH_IMAGE018
均为拟合系数,
Figure 483571DEST_PATH_IMAGE081
为参考卫星的卫星端相位硬件延迟偏差，
Figure 653653DEST_PATH_IMAGE072
为卫星端的相位硬件延迟偏差。
Figure 362983DEST_PATH_IMAGE087
为卫星端相位硬件延迟偏差的相对值。
步骤S6：根据拟合系数和卫星端相位硬件延迟偏差的相对值，基于相对垂直电离层VTEC模型，得到第二垂直电离层延迟相对值；具体的，将拟合系数和卫星端相位硬件延迟偏差的相对值输入相对垂直电离层VTEC模型，得到第二垂直电离层延迟相对值；根据公式（11）解算出的VTEC为第二垂直电离层延迟相对值。
步骤S7：根据第二垂直电离层延迟相对值，再利用投影函数，得到第二斜路径电离层延迟相对值。具体的，解算第二斜路径电离层延迟相对值的原理如下：
将公式（10）和（11）代入公式（9），可得相对垂直电离层VTEC模型的观测方程为：
Figure 251304DEST_PATH_IMAGE088
（12）
公式（12）中待估的参数包括：球谐模型的拟合系数
Figure 366765DEST_PATH_IMAGE089
和
Figure 656933DEST_PATH_IMAGE090
，卫星端相位硬件延迟偏差的相对值
Figure 537164DEST_PATH_IMAGE087
。由于采用电离层延迟相对值进行建模，需要为每个基准站选取一颗参考卫星，通常以卫星高度角最高为依据。所有观测方程中，卫星端相位硬件延迟偏差都是基于星间单差计算的，直接解算该偏差没有参考基准，在迭代时无法判断参数是否收敛，因此需要将参考卫星的相位硬件延迟偏差强约束为某一常数。
将球谐模型的拟合系数
Figure 647202DEST_PATH_IMAGE089
和
Figure 504038DEST_PATH_IMAGE090
，卫星端相位硬件延迟偏差的相对值
Figure 711028DEST_PATH_IMAGE087
输入到相对垂直电离层VTEC模型的观测方程，也就是公式（12），得到第二斜路径电离层延迟相对值。
在实际应用中，根据得到的相对垂直电离层VTEC模型系数和卫星端相位硬件延迟偏差的相对值，在用户端对采用球谐函数模型的相对垂直电离层VTEC模型反算出复数个干净的相对垂直电离层延迟量（不包含接收机端和卫星端相位硬件延迟偏差），再通过投影函数将其转换为相对斜路径电离层延迟量。
步骤S8：以斜路径电离层延迟相对值为虚拟观测值，基于非差非组合PPP模型，构建定位模型；在实际应用中，将干净的厘米级相对斜路径电离层延迟量作为虚拟观测值引入非差非组合PPP模型在用户端构建附加厘米级相对电离层虚拟观测值的北斗三新频点实时快速高精度单点定位模型。
进一步的，定位模型为：
Figure 762161DEST_PATH_IMAGE091
（13）
Figure 828337DEST_PATH_IMAGE020
；
其中，s为卫星号，
Figure 488863DEST_PATH_IMAGE021
为卫星号为s的第一频点伪距观测值，
Figure 488043DEST_PATH_IMAGE022
为卫星号为s的第二频点伪距观测值，
Figure 710077DEST_PATH_IMAGE023
为卫星号为s的第一频点相位观测值，
Figure 60287DEST_PATH_IMAGE024
为卫星号为s的第二频点相位观测值，
Figure 807661DEST_PATH_IMAGE025
为相对斜路径电离层延迟量，
Figure 926927DEST_PATH_IMAGE026
为卫星号为s-1的北斗三卫星的相对斜路径电离层延迟量，
Figure 788704DEST_PATH_IMAGE027
为用户端待估的坐标参数，
Figure 626210DEST_PATH_IMAGE028
为坐标参数的系数矩阵，
Figure 894118DEST_PATH_IMAGE029
为用户端待估的接收机钟差，
Figure 336732DEST_PATH_IMAGE030
为单位矩阵，
Figure 431727DEST_PATH_IMAGE031
为用户端待估的天顶对流层湿延迟参数，K为对流层湿延迟的投影函数，
Figure 756529DEST_PATH_IMAGE032
为用户端待估的斜路径电离层延迟绝对量参数，
Figure 765811DEST_PATH_IMAGE033
为电离层延迟参数的系数矩阵，
Figure 859669DEST_PATH_IMAGE034
为用户端待估的载波相位模糊度参数，
Figure 328827DEST_PATH_IMAGE035
为伪距，
Figure 875346DEST_PATH_IMAGE036
为相位，
Figure 750636DEST_PATH_IMAGE037
为相对电离层虚拟观测值的噪声，H为相对斜路径电离层延迟约束的系数矩阵。
步骤S9：将北斗三BIC和B2a新频点观测数据输入定位模型，得到定位坐标。
本发明提供的一种附加虚拟观测值的北斗三新频点定位方法采用公式（13）完成北斗三新频点实时快速高精度单点定位，主要目的是获取高精度的用户三维定位坐标，同时解算出接收机钟差、对流层湿延迟、斜路径电离层延迟和载波相位模糊度等附属信息。通过引入厘米级相对斜路径电离层延迟虚拟观测值，降低了位置参数与电离层参数之间的相关性，从而加快了各个待估参数的收敛速度，同时提高了待估参数的估计精度。
如图2所示，在实际应用中，本发明提供的一种附加虚拟观测值的北斗三新频点定位***包括服务端和用户端；附加虚拟观测值的北斗三新频点定位方法在服务端的工作流程具体包括：
步骤101：PPP网解计算接收机端与卫星端的宽巷和窄巷UPD产品。
步骤102：PPP模糊度固定，提取无模糊度的精确相位观测值。
步骤103：固定基准站坐标，提取等效斜路径电离层延迟绝对值。
步骤104：选取参考卫星，采用星间单差法，计算斜路径电离层延迟相对值。
步骤105：模型化相对垂直电离层VTEC及卫星端相位硬件延迟。
此外，附加虚拟观测值的北斗三新频点定位方法在用户端的工作流程具体包括：
步骤201：选取参考卫星，采用球谐模型及投影函数计算干净的斜路径电离层延迟相对值。
步骤202：将厘米级相对斜路径电离层延迟量作为虚拟观测值引入非差非组合PPP数据处理。
步骤203：构建附加相对电离层虚拟观测值的北斗三新频点实时快速高精度单点定位模型。
步骤204：将北斗三BIC和B2a新频点观测数据、实时精密卫星轨道与钟差输入定位模型，获取高精度的用户三维定位坐标。
如图3所示，本发明提供的一种附加虚拟观测值的北斗三新频点定位***，***包括：
获取模块1，用于获取目标数据；目标数据包括区域参考网内基准站的坐标、北斗三新频点原始观测数据以及北斗三卫星轨道和钟差。
相位观测值计算模块2，用于根据目标数据，应用PPP模糊度固定解算方法，在相位观测值中扣除整周模糊度，计算无模糊度精确相位观测值。
第一斜路径电离层延迟相对值确定模块3，用于根据无模糊度精确相位观测值，利用无模糊度精确相位观测值的表达式，通过星间单差法，得到第一斜路径电离层延迟相对值；
第一垂直电离层延迟相对值确定模块4，用于根据第一斜路径电离层延迟相对值，利用投影函数，得到第一垂直电离层延迟相对值。
解算模块5，用于根据第一垂直电离层延迟相对值，利用球谐函数模型和最小二乘法，解算相对垂直电离层VTEC模型的拟合系数和卫星端相位硬件延迟偏差的相对值。具体的，相对垂直电离层VTEC模型为：
Figure 699001DEST_PATH_IMAGE038
；
其中，VTEC为垂直电离层延迟量，
Figure 604640DEST_PATH_IMAGE011
为n阶m次缔合勒让德函数，
Figure 638455DEST_PATH_IMAGE012
为正则化函数，
Figure 792136DEST_PATH_IMAGE013
为克罗内克函数，
Figure 595007DEST_PATH_IMAGE014
为电离层穿刺点的地理纬度，
Figure 874810DEST_PATH_IMAGE015
为电离层穿刺点的地理经度，
Figure 192659DEST_PATH_IMAGE016
为太阳的经度，
Figure 81855DEST_PATH_IMAGE017
和
Figure 270391DEST_PATH_IMAGE018
均为拟合系数。
第二垂直电离层延迟相对值确定模块6，用于根据拟合系数和卫星端相位硬件延迟偏差的相对值，基于相对垂直电离层VTEC模型，得到第二垂直电离层延迟相对值。
第二斜路径电离层延迟相对值确定模块7，用于根据第二垂直电离层延迟相对值，利用投影函数，得到第二斜路径电离层延迟相对值。
构建模块8，用于以第二斜路径电离层延迟相对值为虚拟观测值，基于非差非组合PPP模型，构建定位模型。具体的，定位模型为。
Figure 517833DEST_PATH_IMAGE092
；
Figure 24775DEST_PATH_IMAGE020
；
其中，s为卫星号，
Figure 15865DEST_PATH_IMAGE021
为卫星号为s的第一频点伪距观测值，
Figure 793328DEST_PATH_IMAGE022
为卫星号为s的第二频点伪距观测值，
Figure 211671DEST_PATH_IMAGE023
为卫星号为s的第一频点相位观测值，
Figure 143593DEST_PATH_IMAGE024
为卫星号为s的第二频点相位观测值，
Figure 938374DEST_PATH_IMAGE025
为相对斜路径电离层延迟量，
Figure 570343DEST_PATH_IMAGE026
为卫星号为s-1的北斗三卫星的相对斜路径电离层延迟量，
Figure 159588DEST_PATH_IMAGE027
为用户端待估的坐标参数，
Figure 900842DEST_PATH_IMAGE028
为坐标参数的系数矩阵，
Figure 233734DEST_PATH_IMAGE029
为用户端待估的接收机钟差，
Figure 454631DEST_PATH_IMAGE030
为单位矩阵，
Figure 480356DEST_PATH_IMAGE031
为用户端待估的天顶对流层湿延迟参数，K为对流层湿延迟的投影函数，
Figure 183608DEST_PATH_IMAGE032
为用户端待估的斜路径电离层延迟绝对量参数，
Figure 585770DEST_PATH_IMAGE033
为电离层延迟参数的系数矩阵，
Figure 661174DEST_PATH_IMAGE034
为用户端待估的载波相位模糊度参数，
Figure 857800DEST_PATH_IMAGE035
为伪距，
Figure 48347DEST_PATH_IMAGE036
为相位，
Figure 988621DEST_PATH_IMAGE037
为相对电离层虚拟观测值的噪声，H为相对斜路径电离层延迟约束的系数矩阵。
定位坐标确定模块9，用于将北斗三BIC和B2a新频点观测数据输入定位模型，得到定位坐标。
其中，相位观测值计算模块2包括：
第一计算子模块，用于根据目标数据，计算宽巷UPD和窄巷UPD。
第二计算子模块，用于根据宽巷UPD和窄巷UPD，应用PPP模糊度固定解算方法，在相位观测值中扣除整周模糊度，得到无模糊度精确相位观测值。
其中，第一斜路径电离层延迟相对值确定模块3包括：
第一表达式确定子模块，用于根据无模糊度精确相位观测值，利用无模糊度精确相位观测值的表达式，得到等效斜路径电离层延迟值的表达式；具体的，等效斜路径电离层延迟值的表达式为：
Figure 449690DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，
Figure 817217DEST_PATH_IMAGE002
为等效斜路径电离层延迟值，
Figure 229482DEST_PATH_IMAGE003
为斜路径电离层延迟值，
Figure 911130DEST_PATH_IMAGE004
和
Figure 492284DEST_PATH_IMAGE005
分别为接收机端和卫星端相位硬件延迟偏差，
Figure 269528DEST_PATH_IMAGE006
为无模糊度精确相位观测值，
Figure 936133DEST_PATH_IMAGE007
为测站与卫星的几何距离，c为光在真空中的传播速度，
Figure 952630DEST_PATH_IMAGE008
和
Figure 388291DEST_PATH_IMAGE009
分别为接收机钟差和卫星钟差，T为斜路径对流层延迟。
第二表达式确定子模块，用于根据等效斜路径电离层延迟值的表达式，通过星间单差法，得到第一斜路径电离层延迟相对值的表达式。
第一斜路径电离层延迟相对值子模块，用于根据第一斜路径电离层延迟相对值的表达式，计算第一斜路径电离层延迟相对值。
本发明提供的一种附加虚拟观测值的北斗三新频点定位方法及***通过网解UPD模糊度固定技术可提取出具有毫米级精度的carrier-range，且完全消除了接收机端硬件延迟偏差，以此构建出实时厘米级相对垂直电离层VTEC模型，因此，获得的厘米级电离层延迟量作为强约束附加在非差非组合PPP模型中，可以有效提高北斗三新频点用户的定位精度，同时大幅度缩短收敛时间。此方法通过数据处理手段而非硬件升级的手段提高了实时PPP用户的定位性能，为北斗三实时快速高精度单点定位的实现提供了一套完善可行的算法依据。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的***而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种附加虚拟观测值的北斗三新频点定位方法，其特征在于，所述方法包括：
获取目标数据；所述目标数据包括区域参考网内基准站的坐标、北斗三新频点原始观测数据以及北斗三卫星轨道和钟差；
根据所述目标数据，应用PPP模糊度固定解算方法，在相位观测值中扣除整周模糊度，计算无模糊度精确相位观测值；
根据所述无模糊度精确相位观测值，利用无模糊度精确相位观测值的表达式，通过星间单差法，得到第一斜路径电离层延迟相对值；
根据所述第一斜路径电离层延迟相对值，利用投影函数，得到第一垂直电离层延迟相对值；
根据所述第一垂直电离层延迟相对值，利用球谐函数模型和最小二乘法，解算相对垂直电离层VTEC模型的拟合系数和卫星端相位硬件延迟偏差的相对值；
根据所述拟合系数和所述卫星端相位硬件延迟偏差的相对值，基于所述相对垂直电离层VTEC模型，得到第二垂直电离层延迟相对值；
根据所述第二垂直电离层延迟相对值，利用投影函数，得到第二斜路径电离层延迟相对值；
以所述第二斜路径电离层延迟相对值为虚拟观测值，基于非差非组合PPP模型，构建定位模型；
将所述北斗三BIC和B2a新频点观测数据输入所述定位模型，得到定位坐标。
2.根据权利要求1所述的附加虚拟观测值的北斗三新频点定位方法，其特征在于，所述根据所述目标数据，应用PPP模糊度固定解算方法，在相位观测值中扣除整周模糊度，计算无模糊度精确相位观测值，具体包括：
根据所述目标数据，计算宽巷UPD和窄巷UPD；
根据所述宽巷UPD和所述窄巷UPD，应用PPP模糊度固定解算方法，在相位观测值中扣除整周模糊度，得到无模糊度精确相位观测值。
3.根据权利要求1所述的附加虚拟观测值的北斗三新频点定位方法，其特征在于，所述根据所述无模糊度精确相位观测值，利用无模糊度精确相位观测值的表达式，通过星间单差法，得到第一斜路径电离层延迟相对值，具体包括：
根据所述无模糊度精确相位观测值，利用无模糊度精确相位观测值的表达式，得到等效斜路径电离层延迟值的表达式；所述等效斜路径电离层延迟值的表达式为：
Figure 668409DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，
Figure 35937DEST_PATH_IMAGE002
为等效斜路径电离层延迟值，
Figure 949666DEST_PATH_IMAGE003
为斜路径电离层延迟值，
Figure 655149DEST_PATH_IMAGE004
和
Figure 236303DEST_PATH_IMAGE005
分别为接收机端和卫星端相位硬件延迟偏差；
Figure 509152DEST_PATH_IMAGE006
为无模糊度精确相位观测值，
Figure 175757DEST_PATH_IMAGE007
为测站与卫星的几何距离；c为光在真空中的传播速度；
Figure 362893DEST_PATH_IMAGE008
和
Figure 798554DEST_PATH_IMAGE009
分别为接收机钟差和卫星钟差；T为斜路径对流层延迟；
根据所述等效斜路径电离层延迟值的表达式，通过星间单差法，得到第一斜路径电离层延迟相对值的表达式；
根据所述第一斜路径电离层延迟相对值的表达式，计算第一斜路径电离层延迟相对值。
4.根据权利要求3所述的附加虚拟观测值的北斗三新频点定位方法，其特征在于，所述相对垂直电离层VTEC模型为：
Figure 570201DEST_PATH_IMAGE010
；
其中，VTEC为垂直电离层延迟量，
Figure 724102DEST_PATH_IMAGE011
为n阶m次缔合勒让德函数，
Figure 714929DEST_PATH_IMAGE012
为正则化函数，
Figure 5096DEST_PATH_IMAGE013
为克罗内克函数，
Figure 885327DEST_PATH_IMAGE014
为电离层穿刺点的地理纬度，
Figure 759480DEST_PATH_IMAGE015
为电离层穿刺点的地理经度，
Figure 445677DEST_PATH_IMAGE016
为太阳的经度，
Figure 528033DEST_PATH_IMAGE017
和
Figure 48007DEST_PATH_IMAGE018
均为拟合系数。
5.根据权利要求4所述的附加虚拟观测值的北斗三新频点定位方法，其特征在于，所述定位模型为：
Figure 680895DEST_PATH_IMAGE019
；
Figure 170782DEST_PATH_IMAGE020
；
其中，s为卫星号，
Figure 435541DEST_PATH_IMAGE021
为卫星号为s的第一频点伪距观测值，
Figure 923154DEST_PATH_IMAGE022
为卫星号为s的第二频点伪距观测值，
Figure 7785DEST_PATH_IMAGE023
为卫星号为s的第一频点相位观测值，
Figure 472002DEST_PATH_IMAGE024
为卫星号为s的第二频点相位观测值，
Figure 794530DEST_PATH_IMAGE025
为相对斜路径电离层延迟量，
Figure 187466DEST_PATH_IMAGE026
为卫星号为s-1的北斗三卫星的相对斜路径电离层延迟量，
Figure 24972DEST_PATH_IMAGE027
为用户端待估的坐标参数，
Figure 292880DEST_PATH_IMAGE028
为坐标参数的系数矩阵，
Figure 594548DEST_PATH_IMAGE029
为用户端待估的接收机钟差，
Figure 423964DEST_PATH_IMAGE030
为单位矩阵，
Figure 748766DEST_PATH_IMAGE031
为用户端待估的天顶对流层湿延迟参数，K为对流层湿延迟的投影函数，
Figure 993933DEST_PATH_IMAGE032
为用户端待估的斜路径电离层延迟绝对量参数，
Figure 586327DEST_PATH_IMAGE033
为电离层延迟参数的系数矩阵，
Figure 586644DEST_PATH_IMAGE034
为用户端待估的载波相位模糊度参数，
Figure 461059DEST_PATH_IMAGE035
为伪距，
Figure 572234DEST_PATH_IMAGE036
为相位，
Figure 520599DEST_PATH_IMAGE037
为相对电离层虚拟观测值的噪声，H为相对斜路径电离层延迟约束的系数矩阵。
6.一种附加虚拟观测值的北斗三新频点定位***，其特征在于，所述***包括：
获取模块，用于获取目标数据；所述目标数据包括区域参考网内基准站的坐标、北斗三新频点原始观测数据以及北斗三卫星轨道和钟差；
相位观测值计算模块，用于根据所述目标数据，应用PPP模糊度固定解算方法，在相位观测值中扣除整周模糊度，计算无模糊度精确相位观测值；
第一斜路径电离层延迟相对值确定模块，用于根据所述无模糊度精确相位观测值，利用无模糊度精确相位观测值的表达式，通过星间单差法，得到第一斜路径电离层延迟相对值；
第一垂直电离层延迟相对值确定模块，用于根据所述第一斜路径电离层延迟相对值，利用投影函数，得到第一垂直电离层延迟相对值；
解算模块，用于根据所述第一垂直电离层延迟相对值，利用球谐函数模型和最小二乘法，解算相对垂直电离层VTEC模型的拟合系数和卫星端相位硬件延迟偏差的相对值；
第二垂直电离层延迟相对值确定模块，用于根据所述拟合系数和所述卫星端相位硬件延迟偏差的相对值，基于所述相对垂直电离层VTEC模型，得到第二垂直电离层延迟相对值；
第二斜路径电离层延迟相对值确定模块，用于根据所述第二垂直电离层延迟相对值，利用投影函数，得到第二斜路径电离层延迟相对值；
构建模块，用于以所述第二斜路径电离层延迟相对值为虚拟观测值，基于非差非组合PPP模型，构建定位模型；
定位坐标确定模块，用于将所述北斗三BIC和B2a新频点观测数据输入所述定位模型，得到定位坐标。
7.根据权利要求6所述的附加虚拟观测值的北斗三新频点定位***，其特征在于，所述相位观测值计算模块包括：
第一计算子模块，用于根据所述目标数据，计算宽巷UPD和窄巷UPD；
第二计算子模块，用于根据所述宽巷UPD和所述窄巷UPD，应用PPP模糊度固定解算方法，在相位观测值中扣除整周模糊度，得到无模糊度精确相位观测值。
8.根据权利要求6所述的附加虚拟观测值的北斗三新频点定位***，其特征在于，所述第一斜路径电离层延迟相对值确定模块包括：
第一表达式确定子模块，用于根据所述无模糊度精确相位观测值，利用无模糊度精确相位观测值的表达式，得到等效斜路径电离层延迟值的表达式；等效斜路径电离层延迟值的表达式为：
Figure 207930DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，
Figure 445008DEST_PATH_IMAGE002
为等效斜路径电离层延迟值，
Figure 828716DEST_PATH_IMAGE003
为斜路径电离层延迟值，
Figure 162745DEST_PATH_IMAGE004
和
Figure 567181DEST_PATH_IMAGE005
分别为接收机端和卫星端相位硬件延迟偏差；
Figure 586828DEST_PATH_IMAGE006
为无模糊度精确相位观测值，
Figure 39806DEST_PATH_IMAGE007
为测站与卫星的几何距离；c为光在真空中的传播速度；
Figure 962763DEST_PATH_IMAGE008
和
Figure 413467DEST_PATH_IMAGE009
分别为接收机钟差和卫星钟差；T为斜路径对流层延迟；
第二表达式确定子模块，用于根据所述等效斜路径电离层延迟值的表达式，通过星间单差法，得到第一斜路径电离层延迟相对值的表达式；
第一斜路径电离层延迟相对值子模块，用于根据所述第一斜路径电离层延迟相对值的表达式，计算第一斜路径电离层延迟相对值。
9.根据权利要求6所述的附加虚拟观测值的北斗三新频点定位***，其特征在于，所述相对垂直电离层VTEC模型为：
Figure 920409DEST_PATH_IMAGE010
；
其中，VTEC为垂直电离层延迟量，
Figure 177078DEST_PATH_IMAGE011
为n阶m次缔合勒让德函数，
Figure 282437DEST_PATH_IMAGE012
为正则化函数，
Figure 966359DEST_PATH_IMAGE013
为克罗内克函数，
Figure 196484DEST_PATH_IMAGE014
为电离层穿刺点的地理纬度，
Figure 693062DEST_PATH_IMAGE015
为电离层穿刺点的地理经度，
Figure 590611DEST_PATH_IMAGE016
为太阳的经度，
Figure 179855DEST_PATH_IMAGE017
和
Figure 490751DEST_PATH_IMAGE018
均为拟合系数。
10.根据权利要求9所述的附加虚拟观测值的北斗三新频点定位***，其特征在于，所述定位模型为：
Figure 823643DEST_PATH_IMAGE019
；
Figure 80093DEST_PATH_IMAGE020
；
其中，s为卫星号，
Figure 309080DEST_PATH_IMAGE021
为卫星号为s的第一频点伪距观测值，
Figure 513796DEST_PATH_IMAGE022
为卫星号为s的第二频点伪距观测值，
Figure 384800DEST_PATH_IMAGE023
为卫星号为s的第一频点相位观测值，
Figure 755477DEST_PATH_IMAGE024
为卫星号为s的第二频点相位观测值，
Figure 279999DEST_PATH_IMAGE025
为相对斜路径电离层延迟量，
Figure 706432DEST_PATH_IMAGE026
为卫星号为s-1的北斗三卫星的相对斜路径电离层延迟量，
Figure 912286DEST_PATH_IMAGE027
为用户端待估的坐标参数，
Figure 576616DEST_PATH_IMAGE028
为坐标参数的系数矩阵，
Figure 177100DEST_PATH_IMAGE029
为用户端待估的接收机钟差，
Figure 621987DEST_PATH_IMAGE030
为单位矩阵，
Figure 100373DEST_PATH_IMAGE031
为用户端待估的天顶对流层湿延迟参数，K为对流层湿延迟的投影函数，
Figure 743844DEST_PATH_IMAGE032
为用户端待估的斜路径电离层延迟绝对量参数，
Figure 547852DEST_PATH_IMAGE033
为电离层延迟参数的系数矩阵，
Figure 447413DEST_PATH_IMAGE034
为用户端待估的载波相位模糊度参数，
Figure 932752DEST_PATH_IMAGE035
为伪距，
Figure 368412DEST_PATH_IMAGE036
为相位，
Figure 77742DEST_PATH_IMAGE037
为相对电离层虚拟观测值的噪声，H为相对斜路径电离层延迟约束的系数矩阵。
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