CN116027357A - 基于大气与地形的格网改正方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于大气与地形的格网改正方法、装置、设备及存储介质，所述方法通过根据大气延迟信息控制用户定位任意格网点的覆盖范围内的精度损失，获取精度损失控制后的目标电离层延迟和目标对流层延迟；根据目标电离层延迟和目标对流层延迟进行区域大气延迟建模，获得本区域中目标电离层延迟和目标对流层延迟在经线和纬线上的拟合因子；根据拟合因子计算出格网在经线和纬线上的格网间隔，根据格网间隔生成几何格网，并获取虚拟参考站VRS改正后的目标几何格网点坐标，能够在保障海量并发服务的基础上，实现了全域自适应高精度数据服务，有效提升了格网服务精度，极大地提升了服务解算效率和并发服务能力，降低了服务解算成本。
Description
技术领域
本发明涉及网络实时动态（Real-Time Kinematic，RTK）载波相位差分技术RTK解算服务技术领域，尤其涉及一种基于大气与地形的格网改正方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
虚拟参考站技术（Virtual Reference Station，VRS）的定位原理是处理中心实时接收基准站网络内各个参考站的观测数据和流动站的概略坐标；在概略坐标处生成一个虚拟参考站，并对该虚拟参考站处的对流层，电离层延迟等空间距离相关误差进行建模，生成VRS虚拟观测值，再将虚拟参考站处的标准格式的观测数据或者改正数发给流动站，从而实现流动站的实时高精度定位；VRS实现网络RTK定位的时候用户和数据中心之间是双向通信，可以达到厘米级的定位，精度高，解算稳定性好，数据格式标准化，而且使用范围广泛，目前在29个国家的1800多个连续运行参考站（Continuously Operating ReferenceStations，CORS）网中广泛使用；VRS技术在技术通用性，可靠性，精度方面的优势明显，是网络RTK技术中应用最广泛的技术，但是VRS采用单-基线差分模式，对数据中心的要求比较高，VRS轨道误差只能借助其他方法来消除或者不能消除；电离层和对流层的改正效果受外界的影响较大，只能借助模型修正，目前主流的VRS技术采用双向通讯的方式，会极大的增大解算和服务端的压力，难以满足海量并发服务的需求，同时现有固定格网技术面临区域精度分布不均导致服务性能差的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于大气与地形的格网改正方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术中双向通讯解算和服务端的压力较大，难以满足海量并发服务的需求，固定格网区域精度分布不均，服务性能较差的技术问题。
第一方面，本发明提供一种基于大气与地形的格网改正方法，所述基于大气与地形的格网改正方法包括以下步骤：
根据大气延迟信息控制用户定位任意格网点的覆盖范围内的精度损失，获取精度损失控制后的目标电离层延迟和目标对流层延迟；
根据所述目标电离层延迟和所述目标对流层延迟进行区域大气延迟建模，获得本区域中所述目标电离层延迟和所述目标对流层延迟在经线和纬线上的拟合因子；
根据所述拟合因子计算出格网在经线和纬线上的格网间隔，根据所述格网间隔生成几何格网，并获取虚拟参考站VRS改正后的目标几何格网点坐标。
可选地，所述根据大气延迟信息控制用户定位任意格网点的覆盖范围内的精度损失，获取精度损失控制后的目标电离层延迟和目标对流层延迟，包括：
获取大气延迟信息，从所述大气延迟信息中获得电离层延迟和对流层延迟；
控制用户定位各格网点的覆盖范围内任意点的所述电离层延迟和所述对流层延迟不超过预设延迟阈值，获取精度损失控制后的目标电离层延迟和目标对流层延迟。
可选地，所述获取大气延迟信息，从所述大气延迟信息中获得电离层延迟和对流层延迟，包括：
获取大气延迟信息，从所述大气延迟信息实时提取本历元的连续运行参考站CORS网内所有基线的所有模糊度固定观测值的电离层延迟和对流层延迟。
可选地，所述控制用户定位各格网点的覆盖范围内任意点的所述电离层延迟和所述对流层延迟不超过预设延迟阈值，获取精度损失控制后的目标电离层延迟和目标对流层延迟之前，所述基于大气与地形的格网改正方法还包括：
获取当前载波观测值，根据所述当前载波观测值确定大气延迟误差的线性关系，根据所述线性关系确定预设延迟阈值。
可选地，所述根据所述拟合因子计算出格网在经线和纬线上的格网间隔，根据所述格网间隔生成几何格网，并获取虚拟参考站VRS改正后的目标几何格网点坐标，包括：
根据所述拟合因子通过下式计算出格网在经线和纬线上的划分步长；
其中，a1为电离层延迟和对流层延迟在经线上的拟合因子，a2为电离层延迟和对流层延迟在纬线上的拟合因子，Δx为格网在经线上的划分步长，Δy为格网在纬线上的划分步长，η为预先设定的载波观测值上大气误差的阈值，min为预先设定的格网长度阈值。
根据所述划分步长确定格网间隔；
根据所述格网间隔生成几何格网，并获取虚拟参考站VRS改正后的目标几何格网点坐标。
可选地，所述根据所述格网间隔生成几何格网，并获取虚拟参考站VRS改正后的目标几何格网点坐标，包括：
获取数字地形变化信息，根据所述数字地形变化信息确定地形依赖几何格网点；
在所述格网间隔之间的起伏超过预设地形梯度阈值时，生成中间格网，根据所述地形依赖几何格网点和所述中间格网确定几何格网；
对所述几何格网进行虚拟参考站VRS改正，获得VRS改正后的目标几何格网点坐标。
可选地，所述对所述几何格网进行虚拟参考站VRS改正，获得VRS改正后的目标几何格网点坐标，包括：
获取区域实时大气延迟模型和预设大气误差阈值，根据所述区域实时大气延迟模型和所述预设大气误差阈值确定大气格网点坐标；
根据所述确定大气格网点坐标对各格网点进行内插，获得单差电离层延迟改正数、单差对流层延迟改正数和轨道误差改正数；
根据所述几何格网的几何格网点坐标生成各格网点的几何星地距改正数；
将所述单差电离层延迟改正数、所述单差对流层延迟改正数、所述轨道误差改正数和所述几何星地距改正数进行组合，获得各网点的虚拟参考站VRS改正数；
播放所述VRS改正数以对所述几何格网进行VRS改正，获得VRS改正后的目标几何格网点坐标。
第二方面，为实现上述目的，本发明还提出一种基于大气与地形的格网改正装置，所述基于大气与地形的格网改正装置包括：
延迟控制模块，用于根据大气延迟信息控制用户定位任意格网点的覆盖范围内的精度损失，获取精度损失控制后的目标电离层延迟和目标对流层延迟；
建模模块，用于根据所述目标电离层延迟和所述目标对流层延迟进行区域大气延迟建模，获得本区域中所述目标电离层延迟和所述目标对流层延迟在经线和纬线上的拟合因子；
坐标获取模块，用于根据所述拟合因子计算出格网在经线和纬线上的格网间隔，根据所述格网间隔生成几何格网，并获取虚拟参考站VRS改正后的目标几何格网点坐标。
第三方面，为实现上述目的，本发明还提出一种基于大气与地形的格网改正设备，所述基于大气与地形的格网改正设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于大气与地形的格网改正程序，所述基于大气与地形的格网改正程序配置为实现如上文所述的基于大气与地形的格网改正方法的步骤。
第四方面，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有基于大气与地形的格网改正程序，所述基于大气与地形的格网改正程序被处理器执行时实现如上文所述的基于大气与地形的格网改正方法的步骤。
本发明提出的基于大气与地形的格网改正方法，通过根据大气延迟信息控制用户定位任意格网点的覆盖范围内的精度损失，获取精度损失控制后的目标电离层延迟和目标对流层延迟；根据所述目标电离层延迟和所述目标对流层延迟进行区域大气延迟建模，获得本区域中所述目标电离层延迟和所述目标对流层延迟在经线和纬线上的拟合因子；根据所述拟合因子计算出格网在经线和纬线上的格网间隔，根据所述格网间隔生成几何格网，并获取虚拟参考站VRS改正后的目标几何格网点坐标，能够在保障海量并发服务的基础上，实现了全域自适应高精度数据服务，不需要频繁更换虚拟基准站位置以保证与用户之间的距离，有效提升了格网服务精度，极大地提升了服务解算效率和并发服务能力，降低了服务解算成本，提升了基于大气与地形的格网改正的速度和效率。
附图说明
图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图；
图2为本发明基于大气与地形的格网改正方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明基于大气与地形的格网改正方法第二实施例的流程示意图；
图4为本发明基于大气与地形的格网改正方法中格网范围示意图；
图5为本发明基于大气与地形的格网改正方法第三实施例的流程示意图；
图6为本发明基于大气与地形的格网改正方法第四实施例的流程示意图；
图7为本发明基于大气与地形的格网改正装置第一实施例的功能模块图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例的解决方案主要是：通过根据大气延迟信息控制用户定位任意格网点的覆盖范围内的精度损失，获取精度损失控制后的目标电离层延迟和目标对流层延迟；根据所述目标电离层延迟和所述目标对流层延迟进行区域大气延迟建模，获得本区域中所述目标电离层延迟和所述目标对流层延迟在经线和纬线上的拟合因子；根据所述拟合因子计算出格网在经线和纬线上的格网间隔，根据所述格网间隔生成几何格网，并获取虚拟参考站VRS改正后的目标几何格网点坐标，能够在保障海量并发服务的基础上，实现了全域自适应高精度数据服务，不需要频繁更换虚拟基准站位置以保证与用户之间的距离，有效提升了格网服务精度，极大地提升了服务解算效率和并发服务能力，降低了服务解算成本，提升了基于大气与地形的格网改正的速度和效率，解决了现有技术中双向通讯解算和服务端的压力较大，难以满足海量并发服务的需求，固定格网区域精度分布不均，服务性能较差的技术问题。
参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图。
如图1所示，该设备可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏（Display）、输入单元比如键盘（Keyboard），可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如Wi-Fi接口）。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器（Non-Volatile Memory），例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的设备结构并不构成对该设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作装置、网络通信模块、用户接口模块以及基于大气与地形的格网改正程序。
本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的基于大气与地形的格网改正程序，并执行以下操作：
根据大气延迟信息控制用户定位任意格网点的覆盖范围内的精度损失，获取精度损失控制后的目标电离层延迟和目标对流层延迟；
根据所述目标电离层延迟和所述目标对流层延迟进行区域大气延迟建模，获得本区域中所述目标电离层延迟和所述目标对流层延迟在经线和纬线上的拟合因子；
根据所述拟合因子计算出格网在经线和纬线上的格网间隔，根据所述格网间隔生成几何格网，并获取虚拟参考站VRS改正后的目标几何格网点坐标。
本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的基于大气与地形的格网改正程序，还执行以下操作：
获取大气延迟信息，从所述大气延迟信息中获得电离层延迟和对流层延迟；
控制用户定位各格网点的覆盖范围内任意点的所述电离层延迟和所述对流层延迟不超过预设延迟阈值，获取精度损失控制后的目标电离层延迟和目标对流层延迟。
本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的基于大气与地形的格网改正程序，还执行以下操作：
获取大气延迟信息，从所述大气延迟信息实时提取本历元的连续运行参考站CORS网内所有基线的所有模糊度固定观测值的电离层延迟和对流层延迟。
本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的基于大气与地形的格网改正程序，还执行以下操作：
获取当前载波观测值，根据所述当前载波观测值确定大气延迟误差的线性关系，根据所述线性关系确定预设延迟阈值。
本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的基于大气与地形的格网改正程序，还执行以下操作：
根据所述拟合因子通过下式计算出格网在经线和纬线上的划分步长；
其中，a1为电离层延迟和对流层延迟在经线上的拟合因子，a2为电离层延迟和对流层延迟在纬线上的拟合因子，Δx为格网在经线上的划分步长，Δy为格网在纬线上的划分步长，η为预先设定的载波观测值上大气误差的阈值，min为预先设定的格网长度阈值。
根据所述划分步长确定格网间隔；
根据所述格网间隔生成几何格网，并获取虚拟参考站VRS改正后的目标几何格网点坐标。
本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的基于大气与地形的格网改正程序，还执行以下操作：
获取数字地形变化信息，根据所述数字地形变化信息确定地形依赖几何格网点；
在所述格网间隔之间的起伏超过预设地形梯度阈值时，生成中间格网，根据所述地形依赖几何格网点和所述中间格网确定几何格网；
对所述几何格网进行虚拟参考站VRS改正，获得VRS改正后的目标几何格网点坐标。
本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的基于大气与地形的格网改正程序，还执行以下操作：
获取区域实时大气延迟模型和预设大气误差阈值，根据所述区域实时大气延迟模型和所述预设大气误差阈值确定大气格网点坐标；
根据所述确定大气格网点坐标对各格网点进行内插，获得单差电离层延迟改正数、单差对流层延迟改正数和轨道误差改正数；
根据所述几何格网的几何格网点坐标生成各格网点的几何星地距改正数；
将所述单差电离层延迟改正数、所述单差对流层延迟改正数、所述轨道误差改正数和所述几何星地距改正数进行组合，获得各网点的虚拟参考站VRS改正数；
播放所述VRS改正数以对所述几何格网进行VRS改正，获得VRS改正后的目标几何格网点坐标。
本实施例通过上述方案，通过根据大气延迟信息控制用户定位任意格网点的覆盖范围内的精度损失，获取精度损失控制后的目标电离层延迟和目标对流层延迟；根据所述目标电离层延迟和所述目标对流层延迟进行区域大气延迟建模，获得本区域中所述目标电离层延迟和所述目标对流层延迟在经线和纬线上的拟合因子；根据所述拟合因子计算出格网在经线和纬线上的格网间隔，根据所述格网间隔生成几何格网，并获取虚拟参考站VRS改正后的目标几何格网点坐标，能够在保障海量并发服务的基础上，实现了全域自适应高精度数据服务，不需要频繁更换虚拟基准站位置以保证与用户之间的距离，有效提升了格网服务精度，极大地提升了服务解算效率和并发服务能力，降低了服务解算成本，提升了基于大气与地形的格网改正的速度和效率。
基于上述硬件结构，提出本发明基于大气与地形的格网改正方法实施例。
参照图2，图2为本发明基于大气与地形的格网改正方法第一实施例的流程示意图。
在第一实施例中，所述基于大气与地形的格网改正方法包括以下步骤：
步骤S10、根据大气延迟信息控制用户定位任意格网点的覆盖范围内的精度损失，获取精度损失控制后的目标电离层延迟和目标对流层延迟。
需要说明的是，通过大气延迟信息可以控制用户定位任意格网点的覆盖范围内的精度损失，进而可以根据精度损失控制后的目标电离层延迟和目标对流层延迟。
在具体实现中，可以基于星-站大气延迟信息的自适应格网改正数方法的理论核心为控制任意格网点覆盖范围内精度损失，即根据大气延迟信息控制用户定位任意格网点的覆盖范围内的精度损失。
步骤S20、根据所述目标电离层延迟和所述目标对流层延迟进行区域大气延迟建模，获得本区域中所述目标电离层延迟和所述目标对流层延迟在经线和纬线上的拟合因子。
可以理解的是，根据所述目标电离层延迟和所述目标对流层延迟可以进行区域大气延迟建模，进而可以通过建模获得本区域中所述目标电离层延迟和所述目标对流层延迟在经线和纬线上的拟合因子。
在具体实现中，实时提取本历元的CORS网内所有基线所有模糊度固定观测值的电离层延迟和对流层延迟，并通进行区域大气延迟建模，一般而言，多采用LIM方法进行拟合，则通过建模可以得到本区域电离层延迟和对流层延迟在经线和纬线上的内插系数或拟合因子 a1、 a2；该拟合因子的物理意义为在本区域内沿经线或纬线方向单位长度内电离层延迟或对流层延迟变化量。
步骤S30、根据所述拟合因子计算出格网在经线和纬线上的格网间隔，根据所述格网间隔生成几何格网，并获取虚拟参考站VRS改正后的目标几何格网点坐标。
应当理解的是，根据所述拟合因子可以计算出格网在经线和纬线上的间隔，进而可以根据格网间隔生成相应的几何格网，进而获得虚拟参考站VRS改正后的目标几何格网点坐标。
进一步的，所述步骤S30具体包括以下步骤：
根据所述拟合因子通过下式计算出格网在经线和纬线上的划分步长；
其中，a1为电离层延迟和对流层延迟在经线上的拟合因子，a2为电离层延迟和对流层延迟在纬线上的拟合因子，Δx为格网在经线上的划分步长，Δy为格网在纬线上的划分步长，η为预先设定的载波观测值上大气误差的阈值，min为预先设定的格网长度阈值。
根据所述划分步长确定格网间隔；
根据所述格网间隔生成几何格网，并获取虚拟参考站VRS改正后的目标几何格网点坐标。
可以理解的是，在已知拟合因子a1、a2和误差阈值η后，即可方便计算出格网在经线和纬线上的间隔，具体计算方法如上述公式，根据所述划分步长可以确定格网间隔，进而可以根据所述格网间隔生成几何格网，并且获得虚拟参考站VRS改正后的目标几何格网点坐标。
进一步的，所述根据所述格网间隔生成几何格网，并获取虚拟参考站VRS改正后的目标几何格网点坐标，包括以下步骤：
获取数字地形变化信息，根据所述数字地形变化信息确定地形依赖几何格网点；
在所述格网间隔之间的起伏超过预设地形梯度阈值时，生成中间格网，根据所述地形依赖几何格网点和所述中间格网确定几何格网；
对所述几何格网进行虚拟参考站VRS改正，获得VRS改正后的目标几何格网点坐标。
在具体实现中，用户在使用VRS改正数进行差分定位时，假设对流层延迟改正数、电离层延迟改正数、轨道误差改正数这些与距离相关的误差改正数被完全消除，则观测方差可以简化为：
由上式可知，大气格网点与当前大气延迟直接相关，又由于大气延迟随时间不断变化，故大气格网点的密度和点位也在不断变化；结合上述理论，VRS站点变更会导致用户需要重新收敛固定模糊度，频繁的变更站点会严重降低用户的定位效果；同时现有VRS技术在面对高动态用户时，受限于自身技术方案，需要频繁更换虚拟基准站位置，以保证与用户之间距离，因此高动态用户在使用网络RTK服务时也面临虚拟基准站不断迁站导致的的频繁初始化，同时地形高差起伏过大会导致格网与用户几何关系变形，采用传统固化格网模式无法有效针对地形提供高精度服务。
针对上述问题，本实施例通过将VRS改正数中的几何部分和大气误差部分进行分离，同时根据数字地形变化进行地形梯度计算，形成包括地形依赖几何格网点和大气格网点两套格网点，从而有效解决上述问题。
在传统VRS改正数生成方法中，电离层延迟改正数、对流层延迟改正数、轨道误差改正数以及几何距离改正数均使用同一组虚拟基准站坐标，而几何距离改正数和其他距离相关误差改正数之间是相互独立的；因此可以对几何距离改正数和其他误差改正数分开处理；又因为电离层延迟改正数、对流层延迟改正数、轨道误差改正数等由于其均为距离相关误差改正数，所以需要使用与用户较近的坐标生成改正数；但几何距离改正数由于其和观测值中的任何误差均不相关，其不影响用户最终的定位精度，因此几何距离改正数实际可以为任意值；传统VRS改正数中使用与大气延迟改正数相同的坐标计算几何改正数更多是希望提升VRS观测值的真实性，对定位结果并没有影响。
但这一计算方法却制约了本节提出的新方法和高动态用户的定位效果；因此新方法中，对计算几何改正数和大气误差改正数使用的坐标进行区分，大气误差改正数使用上节计算的大气格网点坐标，几何改正数所需坐标则可摆脱与用户间距离的限制。
考虑到高动态用户频繁初始化这一问题，需要大幅降低用户在运动过程中VRS改正数中几何信息的变更频率，故计算几何改正数的几何格网密度要尽可能降低；但考虑到VRS观测值是在主站观测值的基础上生成的，所以最低需要为每个基准站设置一个几何格网点；在此基础上通过设置地形梯度阈值，当区域格网间隔之间地形起伏超过阈值则自动生成中间格网，形成地形依赖的几何格网。
进一步的，所述对所述几何格网进行虚拟参考站VRS改正，获得VRS改正后的目标几何格网点坐标，包括：
获取区域实时大气延迟模型和预设大气误差阈值，根据所述区域实时大气延迟模型和所述预设大气误差阈值确定大气格网点坐标；
根据所述确定大气格网点坐标对各格网点进行内插，获得单差电离层延迟改正数、单差对流层延迟改正数和轨道误差改正数；
根据所述几何格网的几何格网点坐标生成各格网点的几何星地距改正数；
将所述单差电离层延迟改正数、所述单差对流层延迟改正数、所述轨道误差改正数和所述几何星地距改正数进行组合，获得各网点的虚拟参考站VRS改正数；
播放所述VRS改正数以对所述几何格网进行VRS改正，获得VRS改正后的目标几何格网点坐标。
在具体实现中，首先根据区域实时大气延迟模型以及设定的大气误差阈值确定大气格网点坐标，再依次按大气格网点坐标为各格网点内插生成单差电离层延迟改正数、单差对流层延迟改正数，并计算轨道误差改正数。
其次根据事先设定的几何格网点坐标，依次生成各格网点的几何星地距改正数。
再次，将单差电离层延迟改正数、单差对流层延迟改正数、轨道误差改正数以及几何星地距改正数按照预先设置的方式进行组合，得到各格网点的VRS改正数。
最后，各格网点以大气格网点坐标进行区分，在根据用户概略坐标选取格网点VRS改正数时，也根据用户坐标与大气格网点坐标最小原则选择对应格网点VRS，但需要注意的是，播发改正数时，播发的VRS观测值坐标应为几何格网点坐标。
本实施例通过上述方案，通过根据大气延迟信息控制用户定位任意格网点的覆盖范围内的精度损失，获取精度损失控制后的目标电离层延迟和目标对流层延迟；根据所述目标电离层延迟和所述目标对流层延迟进行区域大气延迟建模，获得本区域中所述目标电离层延迟和所述目标对流层延迟在经线和纬线上的拟合因子；根据所述拟合因子计算出格网在经线和纬线上的格网间隔，根据所述格网间隔生成几何格网，并获取虚拟参考站VRS改正后的目标几何格网点坐标，能够在保障海量并发服务的基础上，实现了全域自适应高精度数据服务，不需要频繁更换虚拟基准站位置以保证与用户之间的距离，有效提升了格网服务精度，极大地提升了服务解算效率和并发服务能力，降低了服务解算成本，提升了基于大气与地形的格网改正的速度和效率。
进一步地，图3为本发明基于大气与地形的格网改正方法第二实施例的流程示意图，如图3所示，基于第一实施例提出本发明基于大气与地形的格网改正方法第二实施例，在本实施例中，所述步骤S11具体包括以下步骤：
步骤S11、获取大气延迟信息，从所述大气延迟信息中获得电离层延迟和对流层延迟。
需要说明的是，获取了大气延迟信息后，可以从所述大气延迟信息中获得电离层延迟和对流层延迟。
步骤S12、控制用户定位各格网点的覆盖范围内任意点的所述电离层延迟和所述对流层延迟不超过预设延迟阈值，获取精度损失控制后的目标电离层延迟和目标对流层延迟。
可以理解的是，所述预设延迟阈值为预先设置的对应电离层延迟和对流层延迟的阈值，控制所述电离层延迟和所述对流层延迟不超过对应的预设延迟阈值后，可以获得精度损失控制后的目标电离层延迟和目标对流层延迟。
在具体实现中，参见图4，图4为本发明基于大气与地形的格网改正方法中格网范围示意图，如图4所示，大气格网点P1、P2…均匀分布与服务区域内，其中格网点P5覆盖范围为矩形ABCD，则P5点的覆盖范围设定时理论上需要保证矩形内任意一点精度不低于指定值。
用户定位精度是由各项误差以及观测值噪声决定的，误差中与站间距离相关的主要为电离层延迟和对流层延迟，则控制用户定位精度损失实际就为控制格网范围内任意点的电离层延迟和对流层延迟不能超过阈值，即最远点A、B、C、D与P5的电离层延迟之差和对流层延迟之差需小于阈值：
式中，X为矩形ABCD内任意一点，为电离层延迟，为对流层延迟，ηIono、ηTrop分别为预先设定的电离层延迟阈值和对流层延迟阈值。
本实施例通过上述方案，通过获取大气延迟信息，从所述大气延迟信息中获得电离层延迟和对流层延迟；控制用户定位各格网点的覆盖范围内任意点的所述电离层延迟和所述对流层延迟不超过预设延迟阈值，获取精度损失控制后的目标电离层延迟和目标对流层延迟，能够在保障海量并发服务的基础上，实现了全域自适应高精度数据服务，不需要频繁更换虚拟基准站位置以保证与用户之间的距离，提升了基于大气与地形的格网改正的速度和效率。
进一步地，图5为本发明基于大气与地形的格网改正方法第三实施例的流程示意图，如图5所示，基于第二实施例提出本发明基于大气与地形的格网改正方法第三实施例，在本实施例中，所述步骤S11具体包括以下步骤：
步骤S111、获取大气延迟信息，从所述大气延迟信息实时提取本历元的连续运行参考站CORS网内所有基线的所有模糊度固定观测值的电离层延迟和对流层延迟。
需要说明的是，获取大气延迟信息，可以从所述大气延迟信息提取本历元的连续运行参考站（Continuously Operating Reference Stations，CORS）网内所有基线所有模糊度固定观测值的电离层延迟和对流层延迟。
本实施例通过上述方案，通过获取大气延迟信息，从所述大气延迟信息实时提取本历元的连续运行参考站CORS网内所有基线的所有模糊度固定观测值的电离层延迟和对流层延迟，能够快速获得电离层延迟和对流层延迟，提升了基于大气与地形的格网改正的速度和效率。
进一步地，图6为本发明基于大气与地形的格网改正方法第四实施例的流程示意图，如图6所示，基于第二实施例提出本发明基于大气与地形的格网改正方法第四实施例，在本实施例中，所述步骤S12之前，所述基于大气与地形的格网改正方法还包括以下步骤：
步骤S120、获取当前载波观测值，根据所述当前载波观测值确定大气延迟误差的线性关系，根据所述线性关系确定预设延迟阈值。
需要说明的是，在获得了载波观测值后，可以根据载波观测值确定大气延迟误差存在的线性关系，根据所述线性关系确定预先设置的延迟阈值。
在具体实现中，电离层延迟和对流层延迟分开计算会生成2套大气格网L1和L2，对后续处理产生较大困扰，因此，为简化数据处理方法，将电离层延迟和对流层延迟误差合并，仅以L1载波观测值上的电离层延迟和对流层延迟之和，简称大气延迟，进行判断；由于L1和L2观测值中的大气延迟误差存在线性关系，所以对其中之一进行判断处理，即可实现对双频观测值中大气误差的有效控制：
上述公式中，η为预先设定的L1观测值上大气误差的阈值。
本实施例通过上述方案，通过获取当前载波观测值，根据所述当前载波观测值确定大气延迟误差的线性关系，根据所述线性关系确定预设延迟阈值，能够准确获得预设延迟阈值，有效提升了格网服务精度，极大地提升了服务解算效率和并发服务能力在保障海量并发服务的基础上。
相应地，本发明进一步提供一种基于大气与地形的格网改正装置。
参照图7，图7为本发明基于大气与地形的格网改正装置第一实施例的功能模块图。
本发明基于大气与地形的格网改正装置第一实施例中，该基于大气与地形的格网改正装置包括：
延迟控制模块10，用于根据大气延迟信息控制用户定位任意格网点的覆盖范围内的精度损失，获取精度损失控制后的目标电离层延迟和目标对流层延迟。
建模模块20，用于根据所述目标电离层延迟和所述目标对流层延迟进行区域大气延迟建模，获得本区域中所述目标电离层延迟和所述目标对流层延迟在经线和纬线上的拟合因子。
坐标获取模块30，用于根据所述拟合因子计算出格网在经线和纬线上的格网间隔，根据所述格网间隔生成几何格网，并获取虚拟参考站VRS改正后的目标几何格网点坐标。
所述延迟控制模块10，还用于获取大气延迟信息，从所述大气延迟信息中获得电离层延迟和对流层延迟；控制用户定位各格网点的覆盖范围内任意点的所述电离层延迟和所述对流层延迟不超过预设延迟阈值，获取精度损失控制后的目标电离层延迟和目标对流层延迟。
所述延迟控制模块10，还用于获取大气延迟信息，从所述大气延迟信息实时提取本历元的连续运行参考站CORS网内所有基线的所有模糊度固定观测值的电离层延迟和对流层延迟。
所述延迟控制模块10，还用于获取当前载波观测值，根据所述当前载波观测值确定大气延迟误差的线性关系，根据所述线性关系确定预设延迟阈值。
所述坐标获取模块30，还用于根据所述拟合因子通过下式计算出格网在经线和纬线上的划分步长；
其中，a1为电离层延迟和对流层延迟在经线上的拟合因子，a2为电离层延迟和对流层延迟在纬线上的拟合因子，Δx为格网在经线上的划分步长，Δy为格网在纬线上的划分步长，η为预先设定的载波观测值上大气误差的阈值，min为预先设定的格网长度阈值。
根据所述划分步长确定格网间隔；
根据所述格网间隔生成几何格网，并获取虚拟参考站VRS改正后的目标几何格网点坐标。
所述坐标获取模块30，还用于获取数字地形变化信息，根据所述数字地形变化信息确定地形依赖几何格网点；在所述格网间隔之间的起伏超过预设地形梯度阈值时，生成中间格网，根据所述地形依赖几何格网点和所述中间格网确定几何格网；对所述几何格网进行虚拟参考站VRS改正，获得VRS改正后的目标几何格网点坐标。
所述坐标获取模块30，还用于获取区域实时大气延迟模型和预设大气误差阈值，根据所述区域实时大气延迟模型和所述预设大气误差阈值确定大气格网点坐标；根据所述确定大气格网点坐标对各格网点进行内插，获得单差电离层延迟改正数、单差对流层延迟改正数和轨道误差改正数；根据所述几何格网的几何格网点坐标生成各格网点的几何星地距改正数；将所述单差电离层延迟改正数、所述单差对流层延迟改正数、所述轨道误差改正数和所述几何星地距改正数进行组合，获得各网点的虚拟参考站VRS改正数；播放所述VRS改正数以对所述几何格网进行VRS改正，获得VRS改正后的目标几何格网点坐标。
其中，基于大气与地形的格网改正装置的各个功能模块实现的步骤可参照本发明基于大气与地形的格网改正方法的各个实施例，此处不再赘述。
此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有基于大气与地形的格网改正程序，所述基于大气与地形的格网改正程序被处理器执行时实现如下操作：
根据大气延迟信息控制用户定位任意格网点的覆盖范围内的精度损失，获取精度损失控制后的目标电离层延迟和目标对流层延迟；
根据所述目标电离层延迟和所述目标对流层延迟进行区域大气延迟建模，获得本区域中所述目标电离层延迟和所述目标对流层延迟在经线和纬线上的拟合因子；
根据所述拟合因子计算出格网在经线和纬线上的格网间隔，根据所述格网间隔生成几何格网，并获取虚拟参考站VRS改正后的目标几何格网点坐标。
进一步地，所述基于大气与地形的格网改正程序被处理器执行时还实现如下操作：
获取大气延迟信息，从所述大气延迟信息中获得电离层延迟和对流层延迟；
控制用户定位各格网点的覆盖范围内任意点的所述电离层延迟和所述对流层延迟不超过预设延迟阈值，获取精度损失控制后的目标电离层延迟和目标对流层延迟。
进一步地，所述基于大气与地形的格网改正程序被处理器执行时还实现如下操作：
获取大气延迟信息，从所述大气延迟信息实时提取本历元的连续运行参考站CORS网内所有基线的所有模糊度固定观测值的电离层延迟和对流层延迟。
进一步地，所述基于大气与地形的格网改正程序被处理器执行时还实现如下操作：
获取当前载波观测值，根据所述当前载波观测值确定大气延迟误差的线性关系，根据所述线性关系确定预设延迟阈值。
进一步地，所述基于大气与地形的格网改正程序被处理器执行时还实现如下操作：
根据所述拟合因子通过下式计算出格网在经线和纬线上的划分步长；
其中，a1为电离层延迟和对流层延迟在经线上的拟合因子，a2为电离层延迟和对流层延迟在纬线上的拟合因子，Δx为格网在经线上的划分步长，Δy为格网在纬线上的划分步长，η为预先设定的载波观测值上大气误差的阈值，min为预先设定的格网长度阈值。
根据所述划分步长确定格网间隔；
根据所述格网间隔生成几何格网，并获取虚拟参考站VRS改正后的目标几何格网点坐标。
进一步地，所述基于大气与地形的格网改正程序被处理器执行时还实现如下操作：
获取数字地形变化信息，根据所述数字地形变化信息确定地形依赖几何格网点；
在所述格网间隔之间的起伏超过预设地形梯度阈值时，生成中间格网，根据所述地形依赖几何格网点和所述中间格网确定几何格网；
对所述几何格网进行虚拟参考站VRS改正，获得VRS改正后的目标几何格网点坐标。
进一步地，所述基于大气与地形的格网改正程序被处理器执行时还实现如下操作：
获取区域实时大气延迟模型和预设大气误差阈值，根据所述区域实时大气延迟模型和所述预设大气误差阈值确定大气格网点坐标；
根据所述确定大气格网点坐标对各格网点进行内插，获得单差电离层延迟改正数、单差对流层延迟改正数和轨道误差改正数；
根据所述几何格网的几何格网点坐标生成各格网点的几何星地距改正数；
将所述单差电离层延迟改正数、所述单差对流层延迟改正数、所述轨道误差改正数和所述几何星地距改正数进行组合，获得各网点的虚拟参考站VRS改正数；
播放所述VRS改正数以对所述几何格网进行VRS改正，获得VRS改正后的目标几何格网点坐标。
本实施例通过上述方案，通过根据大气延迟信息控制用户定位任意格网点的覆盖范围内的精度损失，获取精度损失控制后的目标电离层延迟和目标对流层延迟；根据所述目标电离层延迟和所述目标对流层延迟进行区域大气延迟建模，获得本区域中所述目标电离层延迟和所述目标对流层延迟在经线和纬线上的拟合因子；根据所述拟合因子计算出格网在经线和纬线上的格网间隔，根据所述格网间隔生成几何格网，并获取虚拟参考站VRS改正后的目标几何格网点坐标，能够在保障海量并发服务的基础上，实现了全域自适应高精度数据服务，不需要频繁更换虚拟基准站位置以保证与用户之间的距离，有效提升了格网服务精度，极大地提升了服务解算效率和并发服务能力，降低了服务解算成本，提升了基于大气与地形的格网改正的速度和效率。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于大气与地形的格网改正方法，其特征在于，所述基于大气与地形的格网改正方法包括：
根据大气延迟信息控制用户定位任意格网点的覆盖范围内的精度损失，获取精度损失控制后的目标电离层延迟和目标对流层延迟；
根据所述目标电离层延迟和所述目标对流层延迟进行区域大气延迟建模，获得本区域中所述目标电离层延迟和所述目标对流层延迟在经线和纬线上的拟合因子；
根据所述拟合因子计算出格网在经线和纬线上的格网间隔，根据所述格网间隔生成几何格网，并获取虚拟参考站VRS改正后的目标几何格网点坐标。
2.如权利要求1所述的基于大气与地形的格网改正方法，其特征在于，所述根据大气延迟信息控制用户定位任意格网点的覆盖范围内的精度损失，获取精度损失控制后的目标电离层延迟和目标对流层延迟，包括：
获取大气延迟信息，从所述大气延迟信息中获得电离层延迟和对流层延迟；
控制用户定位各格网点的覆盖范围内任意点的所述电离层延迟和所述对流层延迟不超过预设延迟阈值，获取精度损失控制后的目标电离层延迟和目标对流层延迟。
3.如权利要求2所述的基于大气与地形的格网改正方法，其特征在于，所述获取大气延迟信息，从所述大气延迟信息中获得电离层延迟和对流层延迟，包括：
获取大气延迟信息，从所述大气延迟信息实时提取本历元的连续运行参考站CORS网内所有基线的所有模糊度固定观测值的电离层延迟和对流层延迟。
4.如权利要求2所述的基于大气与地形的格网改正方法，其特征在于，所述控制用户定位各格网点的覆盖范围内任意点的所述电离层延迟和所述对流层延迟不超过预设延迟阈值，获取精度损失控制后的目标电离层延迟和目标对流层延迟之前，所述基于大气与地形的格网改正方法还包括：
获取当前载波观测值，根据所述当前载波观测值确定大气延迟误差的线性关系，根据所述线性关系确定预设延迟阈值。
5.如权利要求1所述的基于大气与地形的格网改正方法，其特征在于，所述根据所述拟合因子计算出格网在经线和纬线上的格网间隔，根据所述格网间隔生成几何格网，并获取虚拟参考站VRS改正后的目标几何格网点坐标，包括：
根据所述拟合因子通过下式计算出格网在经线和纬线上的划分步长；
其中，a1为电离层延迟和对流层延迟在经线上的拟合因子，a2为电离层延迟和对流层延迟在纬线上的拟合因子，Δx为格网在经线上的划分步长，Δy为格网在纬线上的划分步长，η为预先设定的载波观测值上大气误差的阈值，min为预先设定的格网长度阈值；
根据所述划分步长确定格网间隔；
根据所述格网间隔生成几何格网，并获取虚拟参考站VRS改正后的目标几何格网点坐标。
6.如权利要求5所述的基于大气与地形的格网改正方法，其特征在于，所述根据所述格网间隔生成几何格网，并获取虚拟参考站VRS改正后的目标几何格网点坐标，包括：
获取数字地形变化信息，根据所述数字地形变化信息确定地形依赖几何格网点；
在所述格网间隔之间的起伏超过预设地形梯度阈值时，生成中间格网，根据所述地形依赖几何格网点和所述中间格网确定几何格网；
对所述几何格网进行虚拟参考站VRS改正，获得VRS改正后的目标几何格网点坐标。
7.如权利要求6所述的基于大气与地形的格网改正方法，其特征在于，所述对所述几何格网进行虚拟参考站VRS改正，获得VRS改正后的目标几何格网点坐标，包括：
获取区域实时大气延迟模型和预设大气误差阈值，根据所述区域实时大气延迟模型和所述预设大气误差阈值确定大气格网点坐标；
根据所述确定大气格网点坐标对各格网点进行内插，获得单差电离层延迟改正数、单差对流层延迟改正数和轨道误差改正数；
根据所述几何格网的几何格网点坐标生成各格网点的几何星地距改正数；
将所述单差电离层延迟改正数、所述单差对流层延迟改正数、所述轨道误差改正数和所述几何星地距改正数进行组合，获得各网点的虚拟参考站VRS改正数；
播放所述VRS改正数以对所述几何格网进行VRS改正，获得VRS改正后的目标几何格网点坐标。
8.一种基于大气与地形的格网改正装置，其特征在于，所述基于大气与地形的格网改正装置包括：
延迟控制模块，用于根据大气延迟信息控制用户定位任意格网点的覆盖范围内的精度损失，获取精度损失控制后的目标电离层延迟和目标对流层延迟；
建模模块，用于根据所述目标电离层延迟和所述目标对流层延迟进行区域大气延迟建模，获得本区域中所述目标电离层延迟和所述目标对流层延迟在经线和纬线上的拟合因子；
坐标获取模块，用于根据所述拟合因子计算出格网在经线和纬线上的格网间隔，根据所述格网间隔生成几何格网，并获取虚拟参考站VRS改正后的目标几何格网点坐标。
9.一种基于大气与地形的格网改正设备，其特征在于，所述基于大气与地形的格网改正设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于大气与地形的格网改正程序，所述基于大气与地形的格网改正程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的基于大气与地形的格网改正方法的步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有基于大气与地形的格网改正程序，所述基于大气与地形的格网改正程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的基于大气与地形的格网改正方法的步骤。
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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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