江苏科学技术王剑孟小芳孔伟波仲伟祎网络gps基站精度的校准方法的研究3302

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1、网络GPS基站精度的校准方法的研究王剑孟小芳孔伟波仲伟祎江苏省测绘产品质量监督检验站南京市北京西路75号210013摘要：通过刈•网络GPS原理的分析，结合检定中的实际情况，刈•网络GPS基站的校准提出一种校准的方法。关键字：网络；GPS；校准；检定中图分类号：P22&4文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)1概述计算机技术和通信技术的发展与应用，给我们测绘技术带来了翻天覆地的变化，由模拟图变成了数据，提高了工作效率和产品质量，大大减轻了测绘人员的外业工作。GPS技术的应用又给我们测绘带来了一场新的革命，标志着测绘概念的新转

2、变。GPS技术由最初的军用到民用，只经过了三年的时间，使用户数剧增，军用只占1%,目前GPS作为新一代的卫星导航定位系统，已在军事、交通运输、测绘、导航、精细农业、林业、资源调查、环境监测、移动通信、气象、医疗救护、公安消防等诸多领域屮得到广泛应用。给人们生活带来了巨大变化。所以GPS技术的应用有着十分重要的意义。就测绘技术应用有着更加具体的内容和实质:1、建立区域性的参考框架；2、建立各级平面控制网：以国家A、B级和省级C级网框架；3、建立城市控制网、工程测量控制网，进行各种工程测量；4、进行航空摄影测量、地籍测量、工程测量和各种专业测量

3、。2网络RTK技术的关键2.1RTK的基本原理RTK是根据GPS的相对定位概念，将一台接收机安置于己知点，即称基准站，另一台或儿台接收机放置在用户移动台，如测量船、挖泥船，同步采集相同卫星的信号，基准站通过数据链实吋将其载波观测值和测站坐标信息一起传送给用八移动台。利用相对左位原理，将这些观测值进行差分,削弱和消除轨道误差、钟差、大气误差等的影响，使实时定位精度大大提高。由此可知，RTK技术是建立在实时处理两个测站的载波相位基础上的。与其它差分不同的是，基准台传送的数据是伪距和相位的原始观测值，用户移动接收机利用相对•测量方法对基线求解、解

4、算载波相位差分改正值，然后解算出待测点的坐标。2.2网络RTK系统工作原理网络RTK系统目前较为成熟的有LEICA的主辅站技术和TRIMBLE的VRS技术。VRS技术基本原理是：如果在某一大区域内，均匀布设若干个（三个以上）连续运行的GPS基准站，构成一个基准站网，我们就可以借鉴广域差分GPS和具有多个基准站的局域差分GPS中的基本原理和方法，经过有效的组合，移动站将其概略坐标播发给控制中心；然后控制中心搜集周围基准站的数据进行网平差,算出移动站的虚拟观测值；又将这些观测值播发给移动站，从而实时算出移动站精密坐标。这就是VRS系统工作原理。

5、主辅站技术是通过流动站向控制屮心传送的概略位置，控制屮心根据位置信息自动挑选一个最近的基站将观测值播发给移动站。2.3VRS系统组成及数据流程参考站1整个系统由基准站网、数据处理中心和数据通讯线路组成。（如图一所示）参考站2RawDataRTCM虚拟参考站NAME位置信息测量员GPS网络控制中心参考站3参考站4RawData••VRS网络数据流程图图一基准站上应配置双频全波长GPS接收机，该接收机能同时提供精确的双频伪距观测值。基准站按规定的采样率进行连续观测，并通过数据链实时将观测资料传送给数据处理中心，其通信方式可釆用数字数据网DON或

6、其他方式。而流动站可以采用数字移动电话网络，如GSM、CDMA.COPD或GPKS等方式向控制中心传送标准的MEA位置信息，告知它的概位。控制中心接收到其信息后重新计算所有GPS观测数据，并内插到与流动站相匹配的位置。数据处理中心根据流动站送来的近似坐标来判断该站位于哪三个基准站所组成的区域内，然后根据这三个基准站的观测资料求出该流动站处所受到的系统误差，再向流动站发送改正过的RTCM信息，流动站根据接收到的RTCM信息，结合口身GPS观测值，组成双差相位观测值，快速确定整周模糊度参数和位置信息，完成实时定位。流动站可以位VRS网络屮任何

7、一点，这样流动站的RTK接收机的定位系统误差就能减少或削弱，提高了定位的准确度、可靠度。这是一种为一个虚拟的、没有实际架设基准站建立原始基准数据的技术，故称之“虚拟基准站”（VRS）o由此可知，虚拟基准站法是设法在移动站相距数米或数十米处建立虚拟的“基准站”。并根据周围各基准站上的实际观测值算出该虚拟“基准站”上的虚拟观测值，由于虚拟站离移动站相当近，故流动站只需采用常规RTK技术就能利用虚拟基准站进行实吋相对定位，获得较准确的定位结果。据国外资料报道。当站间距离为70Km时，用VRS法进行实时动态定位，可以使RTK接收机的准确度可达2—3

8、cm量级。3网络RTK基站校准的内容和方法通过网络RTK的原理分析可以得知，网络RTK是一个系统的工程，很多情况下需要作为一个系统来进行校准。笔者曾对江苏CORS、苏州VRS、南