本发明涉及gnss卫星导航定位，具体涉及一种基于可靠电离层模型的定位方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术：
1、在gnss定位过程中，电离层延迟误差是影响精度和收敛时间的重要因素。因此，为定位过程提供高精度、可靠的电离层延迟误差估计值是提升定位精度、缩短定位时间的关键。
2、现有技术中，电离层分析中心或服务机构通常通过收集全球或区域基准站的观测数据，构建电离层数学模型，用于修正卫星信号穿越电离层时的延迟误差。这些模型包括低阶多项式电离层模型和斜延迟电离层模型。低阶多项式电离层模型因其计算简单、适用于广泛区域，并且具有较长的有效期，常用于大范围的电离层延迟误差校正。但其精度有限，难以精确反映电离层中电子密度的复杂变化，尤其在高精度定位中，误差较大。斜延迟电离层模型通过直接计算卫星信号沿路径的电离层延迟，避免了投影函数误差，因此在小范围内提供了更高精度的延迟修正。但由于受卫星高速运动的影响，斜延迟模型有效期短，需要频繁更新，且网络传输延迟或数据丢失进一步限制了其应用效果。
技术实现思路
1、本发明实施例提供一种基于可靠电离层模型的定位方法、装置、电子设备及存储介质。通过实施本发明能够实现用户在大部分时刻都能获得有效的电离层模型，用于修正电离层延迟误差，从而在gnss定位中显著提高定位精度。
2、本发明一实施例提供了一种基于可靠电离层模型的定位方法，包括：
3、获取若干待解算卫星观测值、每一待解算卫星观测值对应的斜延迟电离层模型、每一斜延迟电离层模型的模型精度、区域垂向电离层延迟模型以及区域垂向电离层延迟模型的模型精度；
4、重复执行待解算卫星观测值筛选操作，直至满足预设条件，得到筛选后的待解算卫星观测值；
5、根据所述筛选后的待解算卫星观测值，进行定位解算，得到最终的用户位置信息；
6、其中，待解算卫星观测值筛选操作包括：
7、获取当前的待解算卫星观测值集；
8、针对待解算卫星观测值集中的每一卫星观测值，根据对应的斜延迟电离层模型和区域垂向电离层延迟模型的有效期状态，确定目标电离层延迟模型；根据目标电离层延迟模型计算对应卫星观测值的斜向电离层延迟误差参考值；
9、针对每一斜向电离层延迟误差参考值，根据对应的卫星观测值、对应的目标电离层延迟模型及其模型精度，计算斜向电离层延迟误差参考值对应的精度；
10、根据所有待解算卫星观测值、每一卫星观测值对应的斜向电离层延迟误差参考值及其对应的精度，进行定位解算，得到当前的用户位置信息；
11、针对每一卫星观测值，根据当前的用户位置信息，计算卫星观测值对应的残差；
12、针对每一卫星观测值，根据对应的残差、对应的斜向电离层延迟误差参考值及其对应的精度，将存在粗差的卫星观测值，从当前的待解算卫星观测值集中剔除，得到更新后的待解算卫星观测值集；
13、其中，所述预设条件为待解算卫星观测值集中不存在粗差的卫星观测值或待解算卫星观测值集不满足定位解算的条件。
14、进一步的，所述每一待解算卫星观测值对应的斜延迟电离层模型以及每一斜延迟电离层模型的模型精度由服务端提供，服务端通过以下方式生成一颗卫星对应的斜延迟电离层模型以及斜延迟电离层模型的模型精度：
15、获取来自卫星的若干卫星观测值、每一基准站的地理位置信息、每一基准站的伪距硬件延迟和卫星的伪距硬件延迟；
16、针对每一卫星观测值，根据对应基准站的伪距硬件延迟、卫星的伪距硬件延迟，计算生成对应的电离层延迟观测值；
17、针对每一卫星观测值，根据对应基准站的地理位置信息，利用电离层单层薄壳假设计算对应的穿刺点位置；
18、将所述穿刺点位置进行取平均值操作，生成卫星的观测值中心坐标；
19、根据所述观测值中心坐标、每一卫星观测值对应的穿刺点位置和每一卫星观测值对应的电离层延迟观测值，通过最小二乘方法拟合，生成卫星的斜延迟电离层模型；
20、根据每一卫星观测值对应的电离层延迟观测值，计算所述斜延迟电离层模型的残差统计值，作为斜延迟电离层模型的模型精度。
21、进一步的，所述区域垂向电离层延迟模型以及区域垂向电离层延迟模型的模型精度由服务端提供，服务端通过以下方式生成区域垂向电离层延迟模型以及区域垂向电离层延迟模型的模型精度：
22、获取若干卫星观测值、每一基准站的地理位置信息、每一基准站的伪距硬件延迟和每一卫星的伪距硬件延迟；
23、针对每一卫星观测值，根据对应基准站的伪距硬件延迟、卫星的伪距硬件延迟，计算生成对应的电离层延迟观测值；
24、针对每一卫星观测值，根据对应基准站的地理位置信息，利用电离层单层薄壳假设计算对应的穿刺点位置；
25、将所述每一基准站的地理位置信息进行取平均值操作，生成基准站的中心坐标；
26、根据每一卫星观测值对应的穿刺点位置、所述基准站的中心坐标和每一卫星观测值对应的电离层延迟观测值，通过最小二乘方法拟合，生成垂向电离层延迟模型；
27、根据每一卫星观测值对应的电离层延迟观测值，计算所述垂向电离层延迟模型的残差统计值，作为垂向电离层延迟模型的模型精度。
28、进一步的，通过以下公式计算对应的穿刺点位置：
29、
30、其中，z为基准站处卫星的天顶距，a为卫星方位角，el为卫星高度角，re为地球半径，h为穿刺点高度，和λ为基准站的纬度和经度，和λipp为穿刺点的纬度和经度。
31、进一步的，在仅针对一个卫星观测值的情况下，所述根据对应的斜延迟电离层模型和区域垂向电离层延迟模型的有效期状态，确定目标电离层延迟模型；根据目标电离层延迟模型计算对应卫星观测值的斜向电离层延迟误差参考值，包括：
32、判断步骤：判断此时是否有可用的电离层延迟模型，若有，判断卫星观测值对应的斜向电离层延迟模型是否在有效期内；若没有，使用随广播星历播发的电离层延迟模型计算卫星观测值的斜向电离层延迟值进行位置初始化，重新执行判断步骤；
33、在卫星观测值对应的斜向电离层延迟模型在有效期内的情况下，使用斜向电离层延迟模型计算卫星观测值的斜向电离层延迟误差参考值；
34、在卫星观测值对应的斜向电离层延迟模型不在有效期内的情况下，检查区域垂向电离层延迟模型是否有效，若有效，使用垂向电离层延迟模型计算卫星观测值的斜向电离层延迟误差参考值；若无效，使用随广播星历播发的电离层延迟模型计算卫星观测值的斜向电离层延迟误差参考值。
35、进一步的，所述根据对应的卫星观测值、对应的目标电离层延迟模型及其模型精度，计算斜向电离层延迟误差参考值对应的精度，包括：
36、在所述对应的目标电离层延迟模型是斜向电离层延迟模型的情况下，通过下式计算斜向电离层延迟误差参考值对应的精度：
37、
38、其中，为斜向电离层延迟误差参考值对应的精度；σs为斜向电离层延迟模型的模型精度；wt为模型精度时间损失权值，tu为当前解算历元时刻，tsmodel为斜向电离层延迟模型的生成时刻，el为对应卫星的高度角，wel为模型精度高度角损失权值；
39、在所述对应的目标电离层延迟模型是区域垂向电离层延迟模型的情况下，通过下式计算斜向电离层延迟误差参考值对应的精度：
40、
41、其中，为斜向电离层延迟误差参考值对应的精度，σ为垂向电离层延迟模型的模型精度，mfs为对应卫星观测值的投影函数值，tu为当前解算历元时刻，tsmodel为斜向电离层延迟模型的生成时刻；
42、在所述对应的目标电离层延迟模型是随广播星历播发的电离层延迟模型的情况下，将预设的精度σb作为斜向电离层延迟误差参考值对应的精度。
43、进一步的，所述根据对应的残差、对应的斜向电离层延迟误差参考值及其对应的精度，将存在粗差的卫星观测值，从当前的待解算卫星观测值集中剔除，得到更新后的待解算卫星观测值集，包括：
44、将所述对应的残差与斜向电离层延迟误差参考值做差，得到差值结果；
45、将差值结果取绝对值，得到误差结果；
46、根据误差结果和对应的斜向电离层延迟误差参考值对应的精度，判断卫星观测值是否存在粗差，若卫星观测值存在粗差，将卫星观测值从当前的待解算卫星观测值集中剔除，得到更新后的待解算卫星观测值集。
47、在上述方法项实施例的基础上，本发明对应提供了装置项实施例。
48、本发明一实施例提供了一种基于可靠电离层模型的定位装置，包括：数据和模型获取模块、卫星观测值筛选模块、定位解算模块和待解算卫星观测值筛选模块。
49、所述数据和模型获取模块，用于获取若干待解算卫星观测值、每一待解算卫星观测值对应的斜延迟电离层模型、每一斜延迟电离层模型的模型精度、区域垂向电离层延迟模型以及区域垂向电离层延迟模型的模型精度；
50、所述卫星观测值筛选模块，用于重复执行待解算卫星观测值筛选模块，直至满足预设条件，得到筛选后的待解算卫星观测值；
51、所述定位解算模块，用于根据所述筛选后的待解算卫星观测值，进行定位解算，得到最终的用户位置信息；
52、所述待解算卫星观测值筛选模块，用于获取当前的待解算卫星观测值集；针对待解算卫星观测值集中的每一卫星观测值，根据对应的斜延迟电离层模型和区域垂向电离层延迟模型的有效期状态，确定目标电离层延迟模型；根据目标电离层延迟模型计算对应卫星观测值的斜向电离层延迟误差参考值；针对每一斜向电离层延迟误差参考值，根据对应的卫星观测值、对应的目标电离层延迟模型及其模型精度，计算斜向电离层延迟误差参考值对应的精度；根据所有待解算卫星观测值、每一卫星观测值对应的斜向电离层延迟误差参考值及其对应的精度，进行定位解算，得到当前的用户位置信息；针对每一卫星观测值，根据当前的用户位置信息，计算卫星观测值对应的残差；针对每一卫星观测值，根据对应的残差、对应的斜向电离层延迟误差参考值及其对应的精度，将存在粗差的卫星观测值，从当前的待解算卫星观测值集中剔除，得到更新后的待解算卫星观测值集。
53、在上述方法项实施例的基础上，本发明对应提供了电子设备项实施例。
54、本发明一实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时可实现上述方法项实施例中任一项所述基于可靠电离层模型的定位方法。
55、在上述方法项实施例的基础上，本发明对应提供了存储介质项实施例。
56、本发明一实施例提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时可实现上述方法项实施例中任一项所述基于可靠电离层模型的定位方法。
57、与现有技术对比，本发明具有如下有益效果：
58、本发明实施例提供一种基于可靠电离层模型的定位方法、装置、电子设备及存储介质。所述方法针对待解算卫星观测值集中的每一卫星观测值，根据电离层模型的有效期状态选择合适的模型计算斜向电离层延迟误差参考值，并基于卫星观测值和模型精度计算对应的斜向电离层延迟误差参考值对应的精度。通过卫星观测值、斜向电离层延迟误差参考值及其对应的精度进行精密单点定位解算，得到当前的用户位置信息。随后根据该位置信息和延迟误差参考值及精度计算残差，剔除存在粗差的卫星观测值。剔除粗差卫星观测值后，利用剩余的有效观测值进行精密单点定位解算，以获得最终的用户位置信息。
59、本发明通过同时将属于低阶多项式电离层模型的区域垂向电离层延迟模型和斜延迟电离层模型播发至用户设备供其进行定位，有效结合了低阶多项式电离层模型有效期长、形式灵活的特点和斜延迟电离层模型有效期较短、精度较高的优点。通过实施本发明的方法，用户可以在任何时刻获得有效的电离层模型用于修正电离层延迟误差，从而显著提高定位精度。
1.一种基于可靠电离层模型的定位方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于可靠电离层模型的定位方法，其特征在于，所述每一待解算卫星观测值对应的斜延迟电离层模型以及每一斜延迟电离层模型的模型精度由服务端提供，服务端通过以下方式生成一颗卫星对应的斜延迟电离层模型以及斜延迟电离层模型的模型精度：
3.如权利要求1所述的基于可靠电离层模型的定位方法，其特征在于，所述区域垂向电离层延迟模型以及区域垂向电离层延迟模型的模型精度由服务端提供，服务端通过以下方式生成区域垂向电离层延迟模型以及区域垂向电离层延迟模型的模型精度：
4.如权利要求3所述的基于可靠电离层模型的定位方法，其特征在于，通过以下公式计算对应的穿刺点位置：
5.如权利要求1所述的基于可靠电离层模型的定位方法，其特征在于，在仅针对一个卫星观测值的情况下，所述根据对应的斜延迟电离层模型和区域垂向电离层延迟模型的有效期状态，确定目标电离层延迟模型；根据目标电离层延迟模型计算对应卫星观测值的斜向电离层延迟误差参考值，包括：
6.如权利要求1所述的基于可靠电离层模型的定位方法，其特征在于，所述根据对应的卫星观测值、对应的目标电离层延迟模型及其模型精度，计算斜向电离层延迟误差参考值对应的精度，包括：
7.如权利要求1所述的基于可靠电离层模型的定位方法，其特征在于，所述根据对应的残差、对应的斜向电离层延迟误差参考值及其对应的精度，将存在粗差的卫星观测值，从当前的待解算卫星观测值集中剔除，得到更新后的待解算卫星观测值集，包括：
8.一种基于可靠电离层模型的定位装置，其特征在于，包括：数据和模型获取模块、卫星观测值筛选模块、定位解算模块和待解算卫星观测值筛选模块；
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时可实现权利要求1至7中任一项所述基于可靠电离层模型的定位方法。
10.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：该计算机程序被处理器执行时可实现权利要求1至7中任一项所述基于可靠电离层模型的定位方法。
