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RTK基本原理简述一、 GNSS定位的基本原理1.1 伪距定位GNSS卫星发射调制信号，地面接收机接收到信号以后可以分析得到信号传播的时间，乘以光速就得到了传播距离，这个距离受传播过程中各种干扰因素的影响并不准确，称为“伪距”。伪距和实际距离以及各种误差的数学关系如下式所示，称为“观测方程”： （1.1） （1.2）式（1.1）中等式左边为接收机记录的伪距值；右边第一项为卫星到接收机的几何距离，第二项为接收机钟差影响，第三项为卫星钟差影响第四项为电离层影响，第五项为对流层影响，最后一项为随机误差。式（1.1）中，伪距值、卫星钟差为已知项，电离层和对流层影响可由数学模型估计，随机误差可忽略，对于同一个历元的n个卫星的观测方程，接收机钟差是一样的，那么未知数一共有4个（接收机直角坐标xyz和接收机钟差），方程一共有n个，可以求解出全部未知数的值。为了计算方便，将式（1.1）线性化：（1.3）其中为接收机近似坐标，为卫星坐标，可由广播星历计算。由此可用最小二乘法求解接收机坐标。1.2 相位定位相位观测值精度比伪距观测值高的多（12个数量级），但是相位观测值要加上一个未知的初始整数（称为整周模糊度）再乘以波长才能得到伪距观测量，线性化后的相位观测方程如下（注意电离层影响为负号，与伪距观测方程相反）：（1.4）其中 （1.5）（1.5）中和由接收机精确测得，整周模糊度在成功锁定和跟踪卫星信号之后是不变的，因此可以当未知数来求解；n颗卫星有n个整周模糊度，需要23个历元的观测值建立方程组求解。求出来的整周模糊度解称为浮点解，再通过模糊度固定算法求得整数模糊度值，再代入到观测方程中求解坐标。二、 差分定位的基本原理2.1 伪距差分上一章描述的方法，仅用单台接收机即可定位，称为单点定位，其中的误差项由数学模型估计，精度较低。若使用两台接收机，同时接收GPS信号，其中一台接收机坐标已知（称为参考站），另一台接收机坐标待测（称为流动站）。在这两台接收机之间的距离不太远时（这个距离矢量称为基线），可以认为电离层和对流层对两台接收机的影响是一样的，卫星钟差影响也相同。因此可以把两台接收机的观测方程直接相减，以消去误差项：（2.1）上式中，参考站的坐标是已知的，很容易求解出流动站的坐标。实际操作中，由于传输完整的观测数据需要不小的流量，为了减轻传输压力，通常是在参考站上计算误差改正数，再将改正数传输给流动站，流动站将改正数加到观测值上，再进行计算。若误差改正数为伪距误差改正数，则为距离差分；若误差改正数为坐标改正数，则为坐标差分。2.2 相位差分基本方法与2.1中伪距差分相同。差分后求出的模糊度为流动站和参考站的模糊度之差，实际中已知参考站坐标，再固定参考站模糊度，由此可求得流动站的模糊度和坐标值。对于相位观测值，最重要的就是模糊度固定算法，若
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