RTK技術原理及應用

1、1.1 GPS系統(tǒng)由三個獨立的部分組成系統(tǒng)由三個獨立的部分組成空間部分空間部分：21顆工作衛(wèi)星，3顆備用衛(wèi)星（白色）。它們在高度20 200km的近圓形軌道上運行，分布在六個軌道面上，軌道傾角55，兩個軌道面之間在經度上相隔60，每個軌道面上布放四顆衛(wèi)星。衛(wèi)星在空間的這種配置，保障了在地球上任意地點，任意時刻，至少同時可見到四顆衛(wèi)星。國家測繪局絕對定位絕對定位1.2 GNSS定位的基本原理定位的基本原理(2)1.3 GPS衛(wèi)星信號的組成和觀測值類型衛(wèi)星信號的組成和觀測值類型(1)定位技術 -X精密單點定位概念及原理精密單點定位概念及原理 利用預報的利用預報的GPS衛(wèi)星的精密星歷或事后的精密星歷

2、衛(wèi)星的精密星歷或事后的精密星歷作作為已知坐標起算數(shù)據(jù)；同時利用某種方式得到的精密衛(wèi)星為已知坐標起算數(shù)據(jù)；同時利用某種方式得到的精密衛(wèi)星鐘差來替代用戶鐘差來替代用戶GPS定位觀測值方程中的定位觀測值方程中的衛(wèi)星鐘差參數(shù)衛(wèi)星鐘差參數(shù)；用戶利用用戶利用單臺單臺GPS雙頻雙碼接收機雙頻雙碼接收機的觀測數(shù)據(jù)在在數(shù)千萬的觀測數(shù)據(jù)在在數(shù)千萬平方公里乃至全球范圍內的任意位置都可以分米級的精度平方公里乃至全球范圍內的任意位置都可以分米級的精度進行實時動態(tài)定位或以進行實時動態(tài)定位或以厘米厘米級的精度進行較快速的靜態(tài)定級的精度進行較快速的靜態(tài)定位，這一導航定位方法稱為精密單點定位（位，這一導航定位方法稱為精密單點定

3、位（Precise Point Positioning），簡稱為（），簡稱為（PPP）。）。 精密單點定位優(yōu)缺點優(yōu)點：優(yōu)點：處理非差偽距和相位觀測值處理非差偽距和相位觀測值估計位置、接收機鐘差、對流層延遲歷元估計位置、接收機鐘差、對流層延遲歷元支持靜態(tài)和動態(tài)定位支持靜態(tài)和動態(tài)定位支持全球定位支持全球定位與坐標框架直接聯(lián)系與坐標框架直接聯(lián)系無需基準站支持即可實現(xiàn)厘米級到分米級定位無需基準站支持即可實現(xiàn)厘米級到分米級定位提高效益，降低成本提高效益，降低成本挑戰(zhàn)挑戰(zhàn)衛(wèi)星星歷和鐘差的可用性問題衛(wèi)星星歷和鐘差的可用性問題相位模糊度收斂問題相位模糊度收斂問題誤差處理問題誤差處理問題改正后的觀測值=原始觀測

4、值+模型改正n與衛(wèi)星有關與衛(wèi)星有關n與傳播路徑有關與傳播路徑有關n與接收機有關與接收機有關n與觀測環(huán)境有關與觀測環(huán)境有關常規(guī)常規(guī)RTK存在的問題存在的問題網(wǎng)絡網(wǎng)絡RTK, PPP和和CORS連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務系統(tǒng)連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務系統(tǒng)-CORS5.2 網(wǎng)絡網(wǎng)絡RTK技術的基本思想技術的基本思想C(XC,YC)A(XA,YA)B(XB,YB)u(Xu,Yu)SatelliteCGPS stationCGPS stationSatelliteCGPS stationSatelliteReal Time Corrections CGPS stationServerCentralPost Proc

5、essing Data Available(cm accuracy)網(wǎng)絡網(wǎng)絡RTK系統(tǒng)系統(tǒng)流動站通訊作業(yè)流動站通訊作業(yè)模式模式多路徑誤差與多路徑效應多路徑誤差與多路徑效應應對多路徑誤差的方法應對多路徑誤差的方法易發(fā)生多路徑的環(huán)境易發(fā)生多路徑的環(huán)境應對多路徑誤差的方法應對多路徑誤差的方法抗多路徑效應的天線抗多路徑效應的天線5.8 網(wǎng)絡網(wǎng)絡RTK目前主要技術和方法目前主要技術和方法虛擬參考站法虛擬參考站法(VRS)(VRS)Herbert Landau等2001提出（Trimble） 基本思想n 利用參考站網(wǎng)數(shù)據(jù)建立起各種誤差模型n 流動站先發(fā)送概略坐標給數(shù)據(jù)處理中心，數(shù)據(jù)處理中心生成虛擬參考站觀測值，并回傳給流動站n 流動站利用虛擬參考站數(shù)據(jù)和流動站數(shù)據(jù)進行差分，得到高精度定位結果作業(yè)模式n雙向數(shù)據(jù)通訊C(XC,YC)A(XA,YA)B(XB,YB)u(Xu,Yu)P(XP,YP)VRSVRS作業(yè)流程作業(yè)流程 靜態(tài)已知點檢測方法靜