RTKLIB相对定位处理流程之二（postpos/后处理）

谁践踏了优雅 2023-02-27 12:19 8阅读 0赞

> **本博文以单GPS系统为例，对相对定位进行一个概括描述**
> 
> **所用数据来自[Curtin GNSS Research Centre][]；取基站CUT00的两台接收机的数据，进行零基线分析。**
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> ![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d1d3VrdTEyMw_size_16_color_FFFFFF_t_70][]
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> ![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d1d3VrdTEyMw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

# 一、相对定位处理流程 #

1、调用主函数：rnx2rtkp.c

2、调用后处理函数：postpos.c

3、处理基站信息：execses\_b 位于 postpos.c

4、处理移动站信息：execses\_r 位于 postpos.c

5、执行处理操作：execses 位于 postpos.c

从execses正式开始执行处理操作，这其中包括文件函数readobsnav，数据的处理函数antpos、procpos等

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d1d3VrdTEyMw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

# 二、execses 函数 #

1、生成调试/trace文件，调取调试等级；

2、读取移动站、基准站观测文件、导航文件；

注：此时观测数据包含在obs\_t结构体中，且已经按照rcv=1、2；卫星prn大小排序；

3、根据移动站的坐标固定方式、定位模式；分别确定移动站、基准站的坐标；

4、生成记录/stat文件，调取记录等级；

5、将相关的设置信息输出到.pos中，生成文件头；

6、根据设置：前向处理、后向处理、前后向处理；进入procpos中；

7、释放观测数据、导航数据结构体空间；

# 三、procpos函数 #

1、初始化 rtk 控制结构体

typedef struct {        /* RTK control/result type */
        sol_t  sol;         /* RTK solution */
        double rb[6];       /* base position/velocity (ecef) (m|m/s) */
        int nx,na;          /* number of float states/fixed states */
        double tt;          /* time difference between current and previous (s) */
        double *x, *P;      /* float states and their covariance */
        double *xa,*Pa;     /* fixed states and their covariance */
        int nfix;           /* number of continuous fixes of ambiguity */
        ambc_t ambc[MAXSAT]; /* ambibuity control */
        ssat_t ssat[MAXSAT]; /* satellite status */
        int neb;            /* bytes in error message buffer */
        char errbuf[MAXERRMSG]; /* error message buffer */
        prcopt_t opt;       /* processing options */
    } rtk_t;

其中rtk\_t结构体中，包含：

>  *  sol\_t：solution type
>  *  ambc\_t：ambiguity control type
>  *  ssat\_t：satellite status type
>  *  prcopt\_t：processing options type

2、执行inputobs函数，得到当前历元移动站、基准站分别的卫星数、

3、corr\_phase\_bias\_fcb 载波偏差改正；

4、执行rtkpos 函数；

5、执行outsol函数，保存定位结果到.pos文件中

# 四、rtkpos 函数 #

1、确定基站坐标

2、确定移动站坐标——单点定位方式求解！

3、执行relpos 函数；

4、输出 记录/stat文件；

# 五、relpos 函数 #

1、计算当前历元移动站、基准站卫星位置、速度、钟差、钟漂/频差、方差（根据ura）、svh（根据星历中svh得出）

2、基准站非差残差；

以单频点L1为例：残差保存在y中；两行分别为：载波残差/m、伪距残差/m

4 y=
         77528.250     77509.064     77511.620     77525.375     77530.118     77520.580     77520.092     77519.807         0.000         0.000     77522.390
         77525.994     77526.380     77526.041     77526.977     77521.119     77522.576     77520.987     77528.206         0.000         0.000     77524.705

3、得到共视卫星；

注：将基准站卫星，将通过“高度角阈值”的卫星，作为共视卫星；

4、kalman 时间/状态更新 udstate

>  *  udpos ：kalman中状态更新方程、状态协方差方程更新；
>  *  udion ： 电离层状态、协方差更新；
>  *  udtrop ： 对流层状态、协方差更新；
>  *  udrcvbias：
>  *  udbias ：更新单差模糊度状态、协方差；

5、移动站非差残差：

注：移动站位置为xp, matcpy(xp,rtk->x,rtk->nx,1);

6、双差

>  *  残差/v=【参考星（移动站非差残差 - 基准站非差残差）- 非参考星（移动站非差残差 - 基准站非差残差）】-【双差模糊度】
>  *  H = -参考星站星单位矢量 + 非参考星站星单位矢量；移动站下
>  *  H 参考星对应的列为1 ，非参考星对应的列为-1
>  *  保存伪距、载波残差；对新息阈值检测，卫星相关情况、相关值保存到
> 
> ssat\_t中 resc、resp、rejc、vsat
> 
>     typedef struct {        /* satellite status type */
>         unsigned char sys;  /* navigation system */
>         unsigned char vs;   /* valid satellite flag single */
>         double azel[2];     /* azimuth/elevation angles {az,el} (rad) */
>         double resp[NFREQ]; /* residuals of pseudorange (m) */
>         double resc[NFREQ]; /* residuals of carrier-phase (m) */
>         unsigned char vsat[NFREQ]; /* valid satellite flag */
>         unsigned char snr [NFREQ]; /* signal strength (0.25 dBHz) */
>         unsigned char fix [NFREQ]; /* ambiguity fix flag (1:fix,2:float,3:hold) */
>         unsigned char slip[NFREQ]; /* cycle-slip flag */
>         unsigned char half[NFREQ]; /* half-cycle valid flag */
>         int lock [NFREQ];   /* lock counter of phase */
>         unsigned int outc [NFREQ]; /* obs outage counter of phase */
>         unsigned int slipc[NFREQ]; /* cycle-slip counter */
>         unsigned int rejc [NFREQ]; /* reject counter */
>         double  gf;         /* geometry-free phase L1-L2 (m) */
>         double  gf2;        /* geometry-free phase L1-L5 (m) */
>         double  mw;         /* MW-LC (m) */
>         double  phw;        /* phase windup (cycle) */
>         gtime_t pt[2][NFREQ]; /* previous carrier-phase time */
>         double  ph[2][NFREQ]; /* previous carrier-phase observable (cycle) *///怎么保存的？
>     } ssat_t;
> 
>  *  计算站间单差方差

7、kalman 状态更新

Q=H'*P*H+R
    K=P*H*Q^-
    xp=x+K*v
    Pp=(I-K*H')*P

得到实数解/浮点解

8、移动站非差残差

利用状态的实数解进行验后残差；

9、双差残差

利用状态的实数解进行验后残差；

10、浮点解有效性判断

通过判断，则将浮点解赋值到rtk结构体中；并更新ssat\_t结构体中模糊度部分

/* update state and covariance matrix */
     matcpy(rtk->x,xp,rtk->nx,1);
     matcpy(rtk->P,Pp,rtk->nx,rtk->nx);
                
     /* update ambiguity control struct */
    rtk->sol.ns=0;
    for (i=0;i<ns;i++) for (f=0;f<nf;f++) {
        if (!rtk->ssat[sat[i]-1].vsat[f]) continue;
             rtk->ssat[sat[i]-1].lock[f]++;
             rtk->ssat[sat[i]-1].outc[f]=0;
             if (f==0) rtk->sol.ns++; /* valid satellite count by L1 */
        }

11、模糊度固定：宽巷-窄巷、三频、Lambda

以Lambda为例:

单差转双差：

y=D'*x, 
    Qy=D'*P*D

12、移动站非差残差

利用状态的固定解进行验后残差；

13、双差残差

利用状态的固定解进行验后残差；

14、固定解的有效性判断；

15、保存相关数据；

最后发现，这样写出来的效果远不如画一个流程图来得简单、明了！后期，记录博文，争取换一种思路！

[Curtin GNSS Research Centre]: http://saegnss2.curtin.edu.au/ldc/
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