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1、第26卷第5期海洋测绘Vol126,No152006年9月HYDROGRAPHICSURVEYINGANDCHARTINGSep.,2006网络RTK中几种实用技术的分析比较史先领,张书毕(中国矿业大学环境与测绘学院,江苏徐州221008)摘要:针对网络RTK中采用的几种技术作出详尽的论述,在理论分析的基础上对各种技术的优缺点进行了比较。认为合理选取网络RTK中的实用技术能更好地发挥其可靠性高、覆盖地区广和定位精度高等优势。关键词:全球定位系统;网络RTK;虚拟参考站;单参考站网中图分类号:P228文献标识码:B文章编号:167123044
2、(2006)05200752041引言2几种实用技术的分析比较随着GPS技术的飞速发展,人们对快速高精度网络RTK是由参考站网、数据处理中心和数据位置信息的需求也日益强烈。而目前使用最为广泛通信线路组成的。参考站上应配备双频全波长GPS的高精度定位技术就是实时动态定位(Real2Time接收机,该接收机最好能同时提供精确的双频伪距Kinematic,RTK),是使用GPS的载波相位观测量,观测值,且参考站坐标应精确已知,其坐标可采用长并利用参考站和移动站之间观测误差的空间相关时间GPS静态相对定位等方法来确定。此外,这些性,通过差分消除或削
3、弱移动站观测数据中的大部站还应配备数据通信设备及气象仪器。参考站应按分误差。它将GPS与数据传输技术相结合,实时解规定的采样率进行连续观测,并通过数据通信链实算并进行数据处理,在1～2s的时间里得到高精度时将观测资料传送给数据处理中心。网络RTK技的位置信息,从而实现高精度(分米甚至厘米级)的术依靠网络将基准站连接到计算中心,联合若干参定位。但RTK误差的空间相关性随参考站和移动考站数据解算或消除电离层、对流层等影响,以提高站距离(一般10～15km内)的增加而逐渐变得越来RTK定位可靠性和精度。通过对GPS天线、处理器越差,轨道偏差、电离
4、层和对流层延迟的残余误差项等内部结构的改造以及对通讯手段的完善,打破了都将迅速增加,导致难以正确确定整周模糊度,无法电台传输有效范围小的限制。目前,网络RTK根据[1]获得固定解。因此在较长距离下(单频>10km,技术类型及代表软件,主要采用以下几种技术。双频>30km),经过差分处理后的用户数据仍然含211单参考站网模式有很大的观测误差,从而使定位精度降低。此模式原理上与普通GPS作业时的参考站没为了克服传统的单机RTK技术作业距离有限有太大的区别,每一个参考站服务于一定作用半径的缺陷,在20世纪90年代中期,人们提出了网络内所有的GPS
5、用户。对于长时间静态跟踪数据后RTK技术。网络RTK的基本原理是在一个较大的处理的用户,借助于接收调频副载波、宽带快速网络区域内能稀疏地、较均匀地布设多个基准站,构成一通信,以及其他数据通信手段提供的DGPS伪距差个基准站网,借鉴广域差分GPS和具有多个基准站分改正数信息,对于从事准实时定位或实时精密导的局域差分GPS中的基本原理和方法来设法消除航的用户来说,服务半径可以达到几十千米、几百千或削弱各种系统误差的影响,获得高精度的定位结米,甚至更长一些。至于需要实时给出厘米级定位果。在网络RTK技术中,线性衰减的单点GPS误差精度的用户来说,
6、单参考站的服务半径目前可以达模型被区域型的GPS网络误差模型所取代,用多个到30km以上。参考站组成的GPS网络来估计一个地区的GPS误该模式优势在于:首期投入较少;随时可以升级差模型,并为网络覆盖地区的用户提供校正和扩展;系统灵活、安全、可靠、稳定;不需要任何额[2]数据。外的装置,不需要报告流动站点位的双向数据通信收稿日期:2006201207;修回日期:2006203208作者简介:史先领(19732),男,江苏徐州人,工程师,主要研究方向为GPS导航与数据处理研究。76海洋测绘第26卷第5期史先领,等网络RTK中几种实用技术的分析比
7、较77接收机及为每一个频率分别计算出弥散性的和非弥[7]散性的误差。弥散性的误差是直接相应于信号的频率,而非弥散性的误差则对所有的频率来说都是相同的。由于频率相关的电离层误差是已知的,因而对所有频率(L1,L2),它可以表达成完全的改正数。主辅站技术的代表软件为SpiderNET。主辅站技术的优势在于支持单向和双向通讯,克服以前方法的缺点(如误差模拟不完善,仅仅使用三个最近的参考站的信息生成网络改正数据、需要双向通讯、数据量大且不标准等问题),将成为网络RTK的发展目标;为流动站用户提供了极大的灵与二维情况类似,a和β也是加权系数,当已知活
8、性,能够对网络改正数进行简单的、有效的内插:了基线ij、ik和i1的综合误差大小,同样可确定三对流动用户的数量也不限制;提供网络数据是相对维加权系数的大小。于真实的参考站,不是虚
