GNSS衛(wèi)星導(dǎo)航培訓(xùn)-CORS實(shí)時(shí)高精度位置服務(wù)方案-廣域PPP-RTK

CORS實(shí)時(shí)高精度位置服務(wù)方案—— 廣域PPP-RTK三、4

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42一、CORS系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀二、CORS實(shí)時(shí)定位技術(shù)三、廣域PPP-RTK技術(shù)原理與實(shí)驗(yàn)一、CORS系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀CORS（連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)）是提供區(qū)域、國家乃至全球高精度時(shí)空基準(zhǔn)的重要基礎(chǔ)設(shè)施CORS網(wǎng)還是導(dǎo)航與位置服務(wù)、精密衛(wèi)星定軌、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測和科學(xué)應(yīng)用的重要基礎(chǔ)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)高精度定位低軌衛(wèi)星和飛行器的精密定軌地震、滑坡等多發(fā)區(qū)域的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測國土、測繪、環(huán)保、水利、交通、氣象等領(lǐng)域…6

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42一、CORS系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀GN

SS

CORS的分類全球（如IGS

network）國家/洲際（如中國COMNOC、美國CORS）區(qū)域（如省、市級(jí)CORS）IGS基準(zhǔn)站分布中國地殼運(yùn)動(dòng)觀測網(wǎng)絡(luò)深圳CORS香港CORS8

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42一、CORS系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀我國GNSS

CORS網(wǎng)的發(fā)展歷程9

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42基于北斗三號(hào)的CORS網(wǎng)絡(luò)升級(jí)改造是下一階段的趨勢一、CORS系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀北斗三號(hào)正式開通全球米級(jí)位置服務(wù)最優(yōu)融合處理模型北斗三號(hào)全球組網(wǎng)完成10/

42一、CORS系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀基于北斗三號(hào)的CORS網(wǎng)將極大的促進(jìn)位置導(dǎo)航服務(wù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展支持北斗三號(hào)信號(hào)的接收機(jī)出現(xiàn)為CORS升級(jí)提供了硬件保障BDS的可見衛(wèi)星數(shù)目急劇增加11/

42目

錄一、CORS系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀二、CORS實(shí)時(shí)定位技術(shù)三、廣域PPP-RTK技術(shù)原理與實(shí)驗(yàn)四、結(jié)束語12/

42二、CORS實(shí)時(shí)定位技術(shù)第一代CORS技術(shù)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)碼相位差分（RTD）實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)載波相位差分（RTK）第二代CORS技術(shù)（網(wǎng)

RTK）虛擬參考站技術(shù)（VRS）區(qū)域改正參數(shù)方法（FKP）主輔站技術(shù)（MAX）13/

42二、CORS實(shí)時(shí)定位技術(shù)基本思想：誤差源

“ 模型化”數(shù)據(jù)鏈路播發(fā)誤差改正數(shù)接收誤差改正數(shù)進(jìn)行精密定位技術(shù)特點(diǎn)：偽距觀測值1

-5米精度實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)碼相位差分（RTD）可靠性低、不穩(wěn)定14/

42二、CORS實(shí)時(shí)定位技術(shù)基本思想：通過基準(zhǔn)站坐標(biāo)進(jìn)行坐標(biāo)傳遞形成雙差觀測量、消除共性誤差實(shí)現(xiàn)模糊度快速固定的定位技術(shù)特點(diǎn)：相位觀測值精度可達(dá)cm-mm、可靠性差實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)載波相位差分（RTK）作業(yè)范圍有限15/

42二、CORS實(shí)時(shí)定位技術(shù)基本思想：建立精確的誤差模型用戶站附近形成虛擬參考站VRS和流動(dòng)站觀測值進(jìn)行差分技術(shù)特點(diǎn)：偽距、相位觀測值收斂速度快、精度高虛擬參考站技術(shù)（VRS）作業(yè)范圍大16/

42二、CORS實(shí)時(shí)定位技術(shù)基本思想：處理未經(jīng)差分的同步觀測值計(jì)算網(wǎng)內(nèi)電離層和幾何信號(hào)的影響將誤差描述成區(qū)域參數(shù)技術(shù)特點(diǎn)：偽距、相位觀測值單向通訊區(qū)域改正參數(shù)方法（FKP）受對(duì)流層模型的影響17/

42二、CORS實(shí)時(shí)定位技術(shù)基本思想：基于非差分處理算法高度壓縮高精度觀測數(shù)據(jù)作為改正一個(gè)主參考站+

若干輔站技術(shù)特點(diǎn)：偽距、相位觀測值兼容單向和雙向通訊需要流動(dòng)站播發(fā)概略坐標(biāo)主輔站技術(shù)（MAX）1

8

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42目

錄一、CORS系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀二、CORS實(shí)時(shí)定位技術(shù)三、廣域PPP-RTK技術(shù)原理與實(shí)驗(yàn)四、結(jié)束語19

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42三、廣域PPP-RTK技術(shù)原理與實(shí)驗(yàn)高精度定位PPP-RTK20

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42三、廣域PPP-RTK技術(shù)原理與實(shí)驗(yàn)用戶絕對(duì)定位通訊衛(wèi)星參考站網(wǎng)導(dǎo)航衛(wèi)星計(jì)算播發(fā)中心觀測信息改正信息多頻多模參考網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)ORBCLK SPB ATM用戶實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)精密絕對(duì)位置單站模糊度固定概念原理技術(shù)流程PPP和RTK均是PPP-RTK的特例PPP:

廣域網(wǎng)，ORB+

CLKRTK:

區(qū)域網(wǎng)，SSR OSR21

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42三、廣域PPP-RTK技術(shù)原理與實(shí)驗(yàn)PPP-RTK數(shù)據(jù)處理模型PPP-RTK的技術(shù)特色非差非組合消除秩虧 多頻多模數(shù)據(jù)最優(yōu)融合約束大氣 全球區(qū)域和局域網(wǎng)處理提供改正 支持單雙多頻用戶定位其他應(yīng)用 提供接收機(jī)鐘差等參數(shù)廣播星歷 高精度和高可用性多級(jí)定制 米級(jí)、分米、厘米級(jí)滿足不同需求后向兼容 SSR-OSR，后向兼容RTD和RTK多頻多模 支持單頻、雙頻、多頻等用戶場景22

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42三、廣域PPP-RTK技術(shù)原理與實(shí)驗(yàn)統(tǒng)一接收機(jī)碼偏差基準(zhǔn)滿秩電離層加權(quán)非差非組合

PPP-RT

K

服務(wù)端函數(shù)模型23

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42功能：數(shù)據(jù)接收/解碼/分發(fā)子多星座：程序；GPS+BDS2+BDS3+Galileo服務(wù)端數(shù)據(jù)監(jiān)測子程多頻點(diǎn)：序；GPS

3頻

+

BDS

5頻

+

Galileo

5服務(wù)端產(chǎn)品解算主程頻；序；多時(shí)態(tài)：服務(wù)端產(chǎn)品編碼播發(fā)子事后分析+實(shí)時(shí)應(yīng)用；程序；系統(tǒng)級(jí)：服務(wù)端用戶交互子程穩(wěn)定、高效，可跨平臺(tái)運(yùn)行；序；多模式：用戶定位子程序；PPP/PPP-AR/PPP-RTK，兼

容RTK；事后/實(shí)時(shí)多頻多模PPP-RTK軟件平臺(tái)——N

AS組DA成K：（NetworkAugmentedSatellite

Data

Analysis

Kits）24

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42NASDAK

編碼：支持標(biāo)準(zhǔn)（左），自定義標(biāo)準(zhǔn)（右）2）精密衛(wèi)星鐘差及相位偏差電文編排逐系統(tǒng)播發(fā)；單系統(tǒng)最大衛(wèi)星數(shù)20；單衛(wèi)星最大頻率數(shù)5；3）區(qū)域大氣電文編排播發(fā)對(duì)流層干/濕延遲；播發(fā)電離層延遲及其精度因子；25

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42三、廣域PPP-RTK技術(shù)原理與實(shí)驗(yàn)區(qū)域：京津冀地區(qū)；站間距：70~260km；系統(tǒng)支持：GPS/GLONASS/BDS2/BDS3/GALILEO網(wǎng)端高度角為8°，用戶端高度角10°，便于網(wǎng)端產(chǎn)品收斂網(wǎng)端模糊度估計(jì)弧段常數(shù)，用戶端進(jìn)行部分模糊度固定26

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42三、廣域PPP-RTK技術(shù)原理與實(shí)驗(yàn)天頂對(duì)流層建模精度單星電離層延遲建模靜態(tài)PPP-AR估計(jì)電離層延遲為參考；單星電離層建模精度為3.1cm；靜態(tài)PPP-AR估計(jì)對(duì)流層天頂延遲為參考；天頂對(duì)流層建模精度為8.0mm；大氣建模精度27

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42三、廣域PPP-RTK技術(shù)原理與實(shí)驗(yàn)定位誤差：水平2cm/垂直5cm以內(nèi)瞬時(shí)收斂實(shí)時(shí)PPP-RTK靜態(tài)仿動(dòng)態(tài)測試前20秒28

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42三、廣域PPP-RTK技術(shù)原理與實(shí)驗(yàn)實(shí)時(shí)PPP-RTK靜態(tài)仿動(dòng)態(tài)測試2021

-03-04，TJYC站浮點(diǎn)解固定解29

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42三、廣域PPP-RTK技術(shù)原理與實(shí)驗(yàn)實(shí)時(shí)PPP-RTK靜態(tài)仿動(dòng)態(tài)測試固定解固定解30

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42三、廣域PPP-RTK技術(shù)原理與實(shí)驗(yàn)實(shí)時(shí)PPP-RTK靜態(tài)仿動(dòng)態(tài)測試2021

-03-06，TJYC站固定解固定解31

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42三、廣域PPP-RTK技術(shù)原理與實(shí)驗(yàn)實(shí)時(shí)PPP-RTK靜態(tài)仿動(dòng)態(tài)測試03-04日期類型ENUBDS4.701.04.50浮點(diǎn)解G+E0.900.602.60

G+E+C 1.90 0.50 3.20 固定解BDSG+EG+E+C0.500.500.300.500.700.402.02.302.003-05固定解BDSG+EG+E+C0.500.500.300.600.600.501.701.801.2003-06固定解BDSG+E0.500.500.500.501.601.80單位：cmNorthEastUpG+E+C0.300.401.4032

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42三、廣域PPP-RTK技術(shù)原理與實(shí)驗(yàn)BDS3

PPP-B2b仿動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)單BDS3：厘米級(jí)標(biāo)準(zhǔn)差，厘米級(jí)長偏；單GPS：

水平厘米級(jí)/垂直分米級(jí)標(biāo)準(zhǔn)差，厘米級(jí)長偏；BDS3+GPS：厘米級(jí)標(biāo)準(zhǔn)差，厘米級(jí)長偏；BDS3穩(wěn)定在水平2cm/垂直5cm以內(nèi)；GPS結(jié)果較BDS3差；GPS+BDS3結(jié)

果優(yōu)于單BDS3結(jié)果，GPS有增益；PPP-RTK結(jié)果PPPSTD/AVE

(cm)PPP-RTKSTD/AVE

(cm)EastNorthUpEastNorthUpBDS2.5/-1.61.6/0.95.0/-0.20.4/

0.00.4/0.31.4/0.3GPS8.7/-3.46.6/5.122.5/5.20.5/-0.10.8/0.31.6/0.0BDS+

GPS3.4/-1.01.5/0.86.1/2.80.3/-0.00.4/0.31.1/0.2PPP結(jié)果三、廣域PPP-RTK技術(shù)原理與實(shí)驗(yàn)SSR2OSR仿動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)SSR2OSR

RTK結(jié)果PPP-RT

K

SSR結(jié)果虛擬觀測值=衛(wèi)地距-衛(wèi)星鐘差（

-衛(wèi)星相位偏差）+電離層+對(duì)流層+接收機(jī)天線改正+衛(wèi)星天線改正（-天線相位纏繞）；基于SSR的PPP-RT

K

結(jié)果與基于OSR的RT

K

結(jié)果基本相當(dāng)；34

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42三、廣域PPP-RTK技術(shù)原理與實(shí)驗(yàn)自研的PPP-RTK終端組成： AM335X

(Cortex

–A8)核心板GNSS衛(wèi)導(dǎo)航模塊(G/R/E/C)通訊模塊（ESP8266/EC20）作系統(tǒng)：Ubuntu；通信方式：4G/WiFi/衛(wèi)星通訊；量：整體小于1

kg（不包括GNSS天線）；功耗：小于2

W輸出：RS232串口、事后文件存儲(chǔ)、4G傳至服務(wù)器兼容RTK/

PPP/PPP-AR/PPP-RTK高精度定位終端IMU預(yù)留空間通訊模塊核心板GNSS模塊35

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42三、廣域PPP-RTK技術(shù)原理與實(shí)驗(yàn)2021

年4月24日

京津冀高速跑車測試軌跡圖 定位誤差E/N/URMS:6.8/5.8/

7.6cm可用率（ENU三個(gè)方向誤差均在正負(fù)2分米以內(nèi)）：92.7%36

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42三、廣域PPP-RTK技術(shù)原理與實(shí)驗(yàn)2021

年5月20日軌跡圖北京密云農(nóng)機(jī)測試定位誤差E/N/U

RMS:

1

.87/

2.61

/4.72

cm可用率（ENU三個(gè)方向誤差均在正負(fù)2分米以內(nèi)）：98.38%37

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42三、廣域PPP-RTK技術(shù)原理與實(shí)驗(yàn)2021

年5月1

3日E/N/U

RMS:

1