1.一种顾及非各向同性的对流层延迟改正方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1. 随机选择一个地面测站,使用参考站的GNSS连续观测数据,通过SINEX文件确定地面测站站点的精确位置,得到PPP无电离层组合观测值;
将得到的PPP无电离层组合观测值与伪距和已知值作差,得到相位残差,并采用EDM模型对该地面测站处PPP无电离层组合观测值的残差进行去噪处理;
随机选择一颗样本卫星,并预设采样时间,在采样时间内选取与样本卫星所在高度角相差不超过1°的卫星,作为与样本卫星处于相同高度角处的卫星;
将选择的两颗相同高度角处的卫星的相位残差进行作差,构建残差之差;由于作差的两颗卫星处于相同高度角处,则两颗卫星作差后只剩余由于方位角不同引起的对流层延迟映射函数模型误差之差,即两颗卫星各自路径上的非各向同性对流层延迟改正值之差;
步骤2. 将步骤1获得的残差之差的公式,组成线性方程组的形式;
判断线性方程组的系数矩阵是否秩亏,若秩亏,则更换测站,若满秩,则利用最小二乘的方式计算线性方程,得到对应方位角非各向同性对流层延迟改正数的最优解;
步骤3. 将步骤2计算得到的非各向同性对流层延迟改正数的最优解,与通过映射函数法计算得到的对流层斜延迟相加,得到改正后的对流层斜延迟。
2.根据权利要求1所述的顾及非各向同性的对流层延迟改正方法,其特征在于,所述步骤1中,相位残差的计算过程如下:首先通过精密星历,并结合SINEX测站位置信息,列出GNSS载波无电离层组合观测值的方程,如公式(1)所示:(1)
式中, 为站星之间的几何距离,s为卫星,c为真空中光速, 和 分别为接收机和卫星钟差,表示对流层延迟,为波长,N为载波整周模糊度,为剩余的误差项,包括对流层延迟映射函数模型误差 和其余无法建模的误差项 ,如式(2)所示:(2)
引入国际GNSS服务提供的事后轨道误差和精密钟差后,消除卫星钟差 和轨道误差,则无电离层组合载波相位的误差方程重新写为:(3)
式中,表示相位残差,即公式(1)中的误差项 。
3.根据权利要求1所述的顾及非各向同性的对流层延迟改正方法,其特征在于,所述步骤1中,残差之差的计算公式,如公式 所示:(4)
式中,表示残差之差, 、 分别表示第i、j颗卫星的残差, 、 分别表示第i、j颗卫星的对流层延迟映射函数模型误差, 、 分别表示第i、j颗卫星的其余无法建模的误差项,i、j =1,2,...,n,i和j 不相等,n表示同高度角卫星的数量。
4.根据权利要求3所述的顾及非各向同性的对流层延迟改正方法,其特征在于,将无法建模的误差项 、 忽略不记,且由于高度角相同时卫星由映射函数计算的SPD相同,则认为残差中只包含由于忽略对流层延迟非各向同性特性引起的误差项,即两颗卫星各自路径上的非各向同性对流层延迟改正值,计算公式如公式 和 所示;
(5)
即:
(6)
式中, 、 分别为第i、j颗卫星的非各向同性对流层延迟改正值, 表示第i、j颗卫星的非各向同性对流层延迟改正值之差。
5.根据权利要求4所述的顾及非各向同性的对流层延迟改正方法,其特征在于,所述步骤1中,非各向同性对流层延迟改正值的计算过程如下:首先利用射线追踪法和映射函数法分别计算对流层斜延迟,并将计算得到的结果分别记作SPD和 ;其中,射线追踪法计算的SPD作为参考值;
然后计算非各向同性对流层延迟改正值,该非各向同性对流层延迟改正值即同高度角处对流层斜延迟的参考值SPD和 之间的差值,如公式(7)所示:(7)
其中, 为非各向同性对流层延迟改正值;SPD为参考值,其是由射线追踪法计算得到; 为映射函数法计算得到的对流层斜延迟。
6.根据权利要求4所述的顾及非各向同性的对流层延迟改正方法,其特征在于,所述步骤2具体为:将公式(6)中两个不同卫星间的非各向同性值差异,视为两个未知数相减后得到已知数的方程,即将每颗卫星在不同时间点的非各向同性值视为未知数;
同时,忽略对流层延迟的短时变化,假设某颗卫星的非各项同性值在六小时内保持不变,在此时间区间内,利用所选测站所观测到的卫星中,符合在30s采样时间内选取所有卫星高度角与样本卫星高度角相差不超过1°条件的卫星,使其观测数据的相位残差与随机样本卫星观测数据的相位残差作差,并构建一个线性方程组,如公式 所示:(8)
式中, 表示第1颗卫星的非各向同性对流层延迟改正值, 表示第i颗卫星的非各向同性对流层延迟改正值, 表示第i、j颗卫星的非各向同性对流层延迟改正值之差;
式(8)中,将所有卫星所处位置的方位角 ,以最近原则取整,则 且 为整数,并将式(8)记作 的形式,其中,A表示系数矩阵;
;
若线性方程组 的系数矩阵A具备满秩特性,则解线性方程组,得到对应方位角的非各向同性对流层延迟改正值的最优解 ,且所解得的 具有唯一解;
若秩亏,则更换地面测站,重复步骤1‑2。