【毕业学位论文】(Word原稿)RTK定位理论及其应用研究

位理论及其应用研究 摘要：目前， 随着科技的发展，硬软件的发展，它的应用领域还在不断扩展。集计算机网络管理技术、 线通讯技术和 大的扩展了它的应用范围。网络 成为学者研究的一个热点。本文对 测量原理，系统组成，误差来源及削弱方法，网络 术的工作原理和系统组成进行了介绍。并对网络 关键 字： 络 拟参考站、连续运行卫星定位服务系统 TK is in of as of is of PS TK is of TK of TK RS of TK 录 位理论及其应用研究 2 第 1 章绪论 5 6 第 2 章 位理论 8 10 13 15 15 17 19 第 3 章网络 其技术发展 述 20 络 21 续运行卫星定位服务系统 ( 22 拟参考站 25 离层延迟建模技术 28 流层延迟建模技术 29 30 31 软硬件开发 33 第 4 章 用 35 35 设及应用情况 36 41 结论 42 致谢 42 位理论及其应用研究 3 参考文献 43 一章 绪论 位理论及其应用研究 4 星定位技术的发展 球定位系统的建立 1973 年 12 月，美国国防部批准 他的海陆空三军联合研制新的卫星导航系统：是英文“ 缩写词。其意为“卫星测时测距导航 /全球定位系统”，简称 统。该系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统，具有全能性、全球性、全天侯、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能。能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。 统组成 G 间部分 面控制部分 地面监控系统，用户设备部分 （ 1） 21颗工作卫星和 3 颗在轨备用卫星组成 星星座，记作（ 21+3） 24 颗卫星均匀分布在 6个轨道平面内，卫星高度为 20200道倾角为 55度，卫星运行周期为 11小时 58分（恒星时 12小时），载波频率为 星通过天顶时，卫星可见时间为 5小时，在地球表面上任何地点任何时刻，在高度角 15度以上，平均可同时观测到 6颗卫星，最多可达 9颗卫星。 送用于导 航定位的信号；其他特殊用途，如通讯、监测核暴等。 （ 2）地面监控系统：包括一个主控站、三个注入站和五个监测站。作用：监测和控制卫星运行，编算卫星星历（导航电文），保持系统时间。 主控站设在美国本土科罗拉多。主控站的任务是收集各监测站的数据，编制导航电文，监控卫星状态； 三个注入站分别设在大西洋的阿森松岛、印度洋的迪戈加西亚岛和太平洋的卡瓦加兰。任务是将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器。 五个监测站除了位于主控站和三个注入站之处的四个站以外，还在夏威夷设立了一个监测站。监测站的任务是 为主控站提供卫星的观测数据。 （ 3） 号接收机：任务是能够捕获到一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的 号进行变换、放大和处理，以便测量出 号从卫星到接受机天线的传播时间，解译出 星所发送的导航电文，实位理论及其应用研究 5 时地计算出测站的三维位置，甚至三维速度和时间。 特点 （ 1）定位精度高； （ 2）观测时间短； （ 3）测站间无需通视； （ 4）可提供三维坐标； （ 5）操作简便； （ 6）全天候工作； （ 7）功能多，应用广。 用 以进行海陆空的导航，导弹的制导，大地测量和工程测量的精密定位，时间的传递和速度的测量等。对于测绘领域， 定全球性的地球动态参数；用于建立陆地海洋大地测量基准，进行高精度的海岛陆地联测以及海洋测绘；用于监测地球板块运动状态和地壳形变；用于工程测量，成为建立城市与工程控制网的主要手段；用于测定航空航天摄影瞬间的相机位置，实现仅有少量地面控制或无地面控制的航测快速成图，导致地理信息系统、全球环境遥感监测的技术革命。 术的兴起 随着通信技术和信号处理技术的快速发展，更精确、更有效的定位方式层出不穷，实时动态测量技术 (称 是其中比较有代表性的技术之一。 实时动态测量的基本思想是在基准站上安置一台 收机，对所有可见 星进行连续地观测，并将其观测数据，通过无线电传输设备，实时地发送给用户观测站。在用户站上， 过无线电接收设备，接收基准站传输的观测数据，然后根据相对定位的原理，实时的计算并显示用户站的三维坐标及其精度。 位理论及其应用研究 6 0世纪 90年代初，经过十几年的发展，它的技术已趋于成熟，并以其实时、高效的特点广泛应用于控制测量、地形测图、工程测量等实际生产中，并且受到测绘人士的热烈欢迎。目前，我国国内很多单位都配置了 错误 !未找到引用源。 快速准确地求解整周模糊度技术。目前，on 能在 1分钟内实现整周模糊度的快速求解。较好的解决 错误 !未找到引用源。 数据链问题。一般通过民用无线电台来实现。 错误 !未找到引用源。 坐标参数的转化问题。 术是建立在流动站和基准站误差强相关的假设基础上，当流动站和基准站距离较近时，假设可较好成立，但当它们距离逐渐变远时，误差相关性便越来越差，各项误差迅速增加，从而导致难以确定整周模糊度，无法获得固定解。 在这种情况下为了获得高精度的定位结果就必须采取一些特殊的方法和措施 ,于是网络 术便应运而生了 。 网络 称多基站 是指在一定区域内建立多个（最少三个）基准站，对该地区构成网状覆盖，并以这些基准站中的一个或多个为基准，计算和发播改正信息，对该地区内 的卫星定位用户进行实时误差改正的定位技术。它可以克服常规 现差分作用广、定位精度高的优点。且可靠性、可用性比常规 了很大提高。 20世纪 90年代以来，国际上逐渐开始了对网络 前网络 密定位研究的一个热点。经过多年的研究，已出现了较成熟的理论，其中最具代表性的是： 术。 目前，日本、新加坡、德国和香港等国家和地区都已建立了自己的 网络 我国国内，几个城市也都开始建立自己的网络 圳市于 2001年建成了我国第一个基于网络 本文分四章。第一章主要介绍了 及 第二章主要介绍了常规 差影响、以及常规 是本文的基础。 第三章介绍了网络 其代表算法 续运行卫星定位服务系统。这是本文的重点。 位理论及其应用研究 7 第四章介绍了基于常规 第二章 位理论 位原理 实时动态测量技术（ 称 是以载波相位观测量为根据的实时差分 是 常规 量是根据 相对定位理论，将一台接收机设在基准站，另一台或几台接收机放在流动站上，同步采集相同卫星的信号。基准站在接收 号并进行载波相位测量的同时，通过数据链将观测值、卫星跟踪状态和测站坐标信息按照 动站通过数据链接收来自基准站的数据，并对数据解调后，利用 制器 内置的随机实时数据处理软件，与本机采集的 测数据组成差分观测值，进行实时处理，给出待测点的坐标、高程及实测精度。为消除卫星钟和接收机钟的钟差，削弱卫星星历误差、电离层延迟误差和对流层延迟误差的影响，在常规 通常都采用双差观测值。 谓修正法，即将基准站的载波相位修正值发送给用户，改正用户接收到的载波相位，再解求坐标。所谓差分法，即是将基准站采集的载波相位发送给用户，进行求差解算坐标。可见，修正法属准 分法为真正 据处理和数据传输技术。主要有三个方面 ,一是求解起始的整周模糊度 (初始化 )；二是基准站与流动站间的数据传输；三是合适的坐标转换参数。 整周模糊度的确定： 目前应用最多的为 法 ,它是在流动站近似坐标和协方差的基础上确定整周模糊度的搜索空间 ,在此空间内计算所有的可能模糊度解 ,然后通过比较最小方差选择最大优解和次优解 ,最后确定整周模糊度。它能在 1 秒内确定模糊度 ,对于失锁后再次锁定将更快。 数据的传输及坐标转换参数在后面详细介绍。 准站、流动站、数据链。 基准站：接收机设在具有已知坐标的参 考点位上，连续接收所有可视 位理论及其应用研究 8 由于 104 卫星发出的信号到接收机接收，中间经过电离层、对流层以及多方面的干扰，信号十分微弱。同时， 数据链采用超高频（ 磁波，它的传输距离与接收机天线的高度、地球曲率的半径及大气折射等因素有关。故要提高 准站必须远离各种强电磁干扰源（如高压线、电视台等）；同时为减少多路径效应的影响，基准站周围应无明显的大面积的信号反射物（如大面 积水域、大型建筑物等）；另外，基准站电台天线之间无大的遮挡物（如高层建筑物、高山等），且天线尽量设置高些，以提高数传电台的传输距离。 流动站：要先初始化，即确定整周未知数，完成整周未知数的搜索求解后，进入动态作业。可以先在已知点上初始化后，再进入动态作业；也可在动态条件下直接初始化。在正常条件下 ,地面两点间距离较短时 ,系统能够模拟电离层和对流层的影响 ,其残余影响也可通过对观测值的差分处理予以消除或减弱。但电离层的电子含量会随时空发生剧烈变化 ,卫星信号到达基准站和移动站将有不同的影响 ,且基线越长 ,影响越大 ,当 电离层剧烈活动时 ,将导致周跳或失锁 ,即使是短基线也需要大大延长观测时间才能固定整周模糊值 ,严重时 (如太阳黑子爆发时 ) 甚至根本不能固定整周模糊值。实践证明 ,确定整周模糊值的时间和可靠性取决于 4 个因素 ,即接收机类型 (单频或双频 )、所观测卫星的个数、移动站至基准站的距离及 件质量。一般地 ,双频 而且同距离的关系不大；解算时采用的星数越多 ,精确性和可靠性越好；移动站至基准站的距离越近 ,其初始化的时间也越短。 数据链：能否实时接收基准站的差分信号，是 否成功 的决定因素，也是制约程的关键因素。测绘领域，目前都采用 台播发的差分数据，其频率大约为450长约 60右。其最大的传输距离是由接收机天线的高度、地球的曲率半径及大气折射等因素决定的。因此，在沙漠、戈壁、平原、海域等地区 位的效果较好；而在城区、山地、森林等地进行 量时，其成果质量及作业效率将受一定影响，甚至无法进行作业。 （ 1）能接收 5个以上的卫星。 （ 2）迁站过程中不能关机，不能失锁。 位理论及其应用研究 9 （ 3）必须能同时接收到 星 的信号和基地站播发的差分信号。 星数问题限制了 术的应用范围。在城镇、林荫、山地等地区，凡所测星数少于 5个时， 来，当 难会少些。 来了空前的高效率。而随着最新计算机网络管理技术、 线通讯技术和 使 根本上提高测量的质量和效率。 载波相位测量 波相位测量原 理： 载波相位测量的观测量是 收机所接收的卫星载波信号与接收机本振参考信号的相位差。以 )(t表示 k 接收机在接收钟面时刻j 卫星载波信号的相位值， )(kk t表示 在接收机钟面时刻 )()()( （ 通常的相位或相位差测量只是测出一周以内的相位值。实际测量中，如果对整周进行计数，则自某一初始取样（0t）以后就可以取得连续的相位测量值。 位理论及其应用研究 10 图 如图 初始0得小于一周的相位差为0，其整周数为 时包含整周数的相位观测值应为： 00000000 )()()()()( （ 接收机继续跟 踪卫星信号，不断测定小于一周的相位差为 )(t ，并利用整波计数器记录从0(只要卫星 0初始时刻整周模糊度 样，任一时刻 )()()()()( 0 I n （ 上式说明，从第一次开始，在以后的观测中，其测量量包括了相位差的小数部分和累计的整周数。 波相位测量的观测方程 载波相位观测量是接收机（天线）和卫星位置的函数，只有得到它们之间的函数关系，才能从观测量中求解接收机（或卫星）的位置。 位理论及其应用研究 11 设在 星钟面时刻星 射的载波信号相位为 )(经传播延迟 后，在 收机钟面时刻达接收机。 根据电磁波传播原理 , )()( ，而在收机本振产生的载波相位为 )( 由（ 可知，在波相位观测量为： )()( ，考虑到卫星钟差和接收机钟差，有 ,，则有 )()( （ 对于卫星钟和接收机钟，其振荡器频率一般稳定良好，所以其信号的相位与频率的关系可表示为： )()( （ 式中 以 2 为单位。 设 且 ，同时考虑 T，则有 ()(（ 顾及 (（ (改写为： )()(（ 传播延迟 中考虑到电离层和对流层的影响 1 和 2 ，则 )(1 21 c （ 式中， 为卫星至接收机之间的几何距离。代入（ ，有 ba )( 21（ 考虑到载波相位整周数： )(后，有： 位理论及其应用研究 12 21 （ 整周未知数的确定是载波相位测量的一项重要工作。在 量中尤其显得重要，它的求解是 前，在运动中（ 定和解算模糊度的方法，已经得到了世界众多学者的关注。在 称 快速模糊度解算法。它是一种基于统计检验的算法。首先用一组相位观测数据进行双差解，求解出实数的双差相位模糊度和定位参数。然后，根据解的统计信息， 建立置信区间，对每一组落在该置信区间的模糊度组合进行检验，找出一组既能满足统计检验（不含系统误差），又具有最小方差的模糊度组合作为正确的模糊度解。 法是荷兰 学的 1995) ,是目前快速静态定位中最成功的一种模糊度搜索方法。 法利用整数可逆模糊度变换，将模糊度变换到另一模糊空间后再进行条件最小二乘搜索。由于在新空间中模糊度间的相关系数变小、精度提高，因此该方法使得模糊度的搜索效率和成功率大大提高。 量的误差及其影响 星有关的误差和同信号传播有关的误差。同仪器和 道误差、钟误差、观测误差等；同信号传播有关的误差包括电离层误差、对流层误差、多路径效应、信号干扰等。 对固定基准站而言 ,同仪器和 星有关的误差可通过各种校正方法予以削弱 ,同信号传播有关的误差将随移动站至基准站的距离的增加而加大 ,所以 有效作 业半径是有限的 (一般为 10 ) 。 仪器和 星有关的误差 （ 1）天线相位中心变化 天线的机械中心和电子相位中心一般不重合。而且电子相位中心是变化的 ,它取决于接收信号的频率、方位角和高度角。天线相位中心的变化 ,可使点位坐标的误差一般达到 3 5此 ,天线相位中心的变化 ,对 位精度的影响是非常大的。实际作业中 ,可通过观测值的求差来削弱相位中心偏移的影响 ,要求接收机位理论及其应用研究 13 的天线均应按天线附有的方位标志进行定向 ,必要时应进行天线检验校正。 （ 2）轨道误差 目前 ,随着定轨技术的不断 完善 ,轨道误差只有 5 10m ,其影响到基线的相对误差不到 1就短基线 ( 10而言 ,对结果的影响可忽略不计。但是 ,对20 30基线则可达到 2 3 （ 3）卫星钟差 目前钟差可通过对卫星钟运行状态的连续监测而精确地确定 ,就 （ 4）观测误差 主要是对中、整平及天线高量取的误差。要求对仪器要认真细心地架设 ,要有高度的责任心 , 对天线高的量取可采用两次量取 , 量取部位要准确 ,不能有差错。 信号传播有关的误差 （ 1）电离层误差 电离层引起电磁 波传播延迟从而产生误差 ,其延迟强度与电离层的电子密度密切相关 ,电离层的电子密度随太阳黑子活动状况、地理位置、季节变化、昼夜不同而变化 ,白天为夜间的 5 倍 ,冬季为夏季的 5 倍 ,太阳黑子活动最强时为最弱时的 4倍。利用下列方法使电离层误差得到有效的消除和削弱 :利用双频接收机将 2的观测值进行线性组合来消除电离层的影响；用两个以上观测站同步观测量求差 (短基线 )；用电离层模型加以改正。实际上 术一般都考虑了上述因素和办法。但在太阳黑子爆发期内 ,量无法进行。 （ 2）流层误差 对流层误差同点间 距离和点间高差密切相关 ,高度角 90时可使电磁波的传播路径差达 2 3当高度角为 10时高达 20m 左右。利用下列方法使对流层误差得到有效的消除和削弱 :卫星高度截止角不得小于 15；利用两个以上观测站同步观测量求差 (短基线 ) ；利用对流层模型加以改正。 （ 3）多路径误差 多路径误差是 路径误差取决于天线周围的环境。多路径误差一般为几个厘米 ,高反射环境下可超过 10路径误差可通过下列措施予以削弱 :选择地形开阔、不具反射面的点位 ;采用扼流圈天线或具有削弱多径误差的各种技 术的天线 ;基地站附近辅设吸收电波的材料。 （ 4）信号干扰 信号干扰可能有多种原因 ,如无线电发射源、雷达装置、高压线等 ,干扰的强度取决于频率、发射台功率和至干扰源的距离。为了削弱电磁波幅射副作用 ,必位理论及其应用研究 14 须在选点时远离这些干扰源 ,离无线电发射台应超过 200m , 离高压线应超过 50m。在基地站削弱天线电噪声最有效的方法是连续监测所有可见卫星的周跳和信噪比。 量的步骤 本节详细的介绍 具体测量步骤。 步： （ 1）架立基准站系统：基准站应该选在一个上空开阔、无遮挡的点上，如山头 或楼顶上，能够看到周围沿地平线高度角 13以上的全部天空。基准站到达指定点后，使用三脚架、带有光学对中器和整平水泡的基座在点位上对中整平，连接 线和接收机电源。使用天线测高尺量测天线高度并记录。将电子手簿连接到 收机上，暂不打开电子手簿电源。将外接电台的天线和延长杆安装在比较高的固定位置（如三角架），连接电台天线和电台，连接电台和 收机，连接电台电源。检查各项无误后，打开电台电源开关。 （ 2）启动基准站接收机：打开电子手簿电源，软件启动同时也打开接收机电源。 （ 3）设置基准站：建立 /打开、 配置工作项目；启动基准站测量。 （ 4）安装 接手簿、电源、天线等。 （ 5）启动 主菜单中选择“测量”；建立或选择 择“开始测量”；进行初始化。 （ 6）进行测量或放样。 量须注意的一些问题 近年来，随着全球定位系统的发展， 图根控制、像片控制、施工放样及带状图测绘等诸多方面 ,取得了良好的经济效益。 但是 还受到数据链质量、坐标转换参数的精度和可靠性等因素的 综合影响 ,而实际作业中往往缺乏必要的检核条件。作业时如果操作失误或某些技术问题处理不当 ,都将会给测量成果带来严重影响。因此 ,必须通过对 量成果进行质量控制 ,才能确保实际观测的 果正确可靠 ,一旦发现问题 ,可以及时采取相应的措施进行处理。 因此，必须注意质量控制和坐标参数转换的问题。 位理论及其应用研究 15 质量控制的几种方法： 1已知点检核比较法：即在布测控制网时用静态 后用 现问题即采取措施改正。 2重测比较法：即每次初始化成功后，先重测 1 2个 已测过的 认无误后才进行 3电台变频实时检测法：即在测区内建立两个以上基准站，每个基准站采用不同的频率发送改正数据，流动站用变频开关选择性的分别接收每个基准站的改正数据从而得到两个以上解算结果，比较这些结果就可判断出质量高低。 以上方法中，最可靠的是已知点检核比较法，但控制点的数量总是有限的，所以没有控制点的地方需要用重测比较法来检验测量成果，电台变频实时检测法的实时性好，但它需要具备一定的仪器条件。 坐标转换参数的求解。 地坐标系为根 据而建立的 , 因此 用的坐标系统是 标系统。而我国目前使用的是 1954 年北京坐标系或1980 年国家大地坐标系 , 因此必须求出 标转换到 54 北京坐标系或 80 国家坐标系的参数。目前求解坐标转换七参数的方法有两种 :一是将测区控制点的 标和 54 北京坐标直接键入手簿来自动求取转换参数。二是控制点若无 标 ,可采取现场采集的方法 ,通过键入一定数量控制点的地方坐标 ,然后到这些控制点上用 标 ,通过点校正拟合出最佳转换参数 (又称建模 ) ,其转换参数的准确性与控制点的数量及分布有关。建模控制点的精度及分布是影响定位精度很重要的一环 ,一般要求控制点在测区内要分布均匀 ,平面起算点 5 个以上 ,高程起算点 7 个以上 (以拟合出高精度的水准 ) 。 此外，还有下列问题值得注意： 观测时间 安排观测时间时应排除点位几何图形强度因子 ( 值大的时间段 (可以通过卫星预报的信息来查看 ) ,经分析出现粗差的时候往往是 较大的时间段 ,一般中午时分不易进行 量 ,或者测量效率很低 ,所以要早出工 ,晚收工 ,利用良好时段进行 不仅效 率快 ,而且精度高。 机内精度设置 设置机内精度时保留一定的精度储备 ,这样可以使收敛较慢的点位观测精度会提高。 位理论及其应用研究 16 测站架设与观测要求 为减少对中误差和加快初始化收敛 ,要求 观测时间应不少于 2 数据链路问题 数据链由调制解调器和电台组成。数据链路问题是 调制解调器对改正数进行编码和调制，然后输入到电台上发射出去。用户将其接收下来，并将数据解调后，送入 电台的频率和辐射功率视作用距离而定。 在 个波段主要是超高频两个波段广泛用于电视、调频广播、移动电话、传呼机、股票信息机、微波通信和雷达等 ,信道极为拥挤。这一波段的传播方式 ,主要是直线传播，一般作用距离可达到 20100前的 因此 发射机天线更便于安装 ,小巧的天线便于野外作业。 在 传播的方式主要是空间波 ,即直射波、 折射波、散射波以及它们的合成波。其穿透性强 ,直线传播性强 ,但易受障碍物、地形和地球曲率的影响。基准站一般每秒传送一组 想的传送 )(，式中 1h 和 2h 分别是基准站和流动站电台的天线高 ,单位为 m； D 为数据链覆盖范围的半径 ,单位为 然这是在无障碍物遮挡和无电波干扰的理想条件下的覆盖范围 ,实际应用中将会有些出入。 丘、建筑物甚至树木的遮挡，受多路径影响会降低信号质量。尤其对远距离用户，这种衰减可通过选用合适的天线、频率或时间来克服。 为了增强通信能力 ,进行 可采取下列解决办法来改进 把 高基准站和流动站天线的架设高度 ;使用高增益天线及高灵敏度接收机；缩短各点到基准站的距离 ,使其能满足“电磁波通视”，在地形、地物遮挡时 ,另增设中继站等。总之 ,最佳通信系统 = 最佳发射机 + 最 佳接收机 + 最佳通信路径 ,研究 才能将 位理论及其应用研究 17 能设置到最佳状态。 差分数据格式 术以其定位精度高、速度快已经得到了广泛应用 。但是该定位模式除了需要用户拥有 收机外 ,还需要基准站和数据通信链。基准站接收机将接收到的所有的卫星信息 ,经基准站的控制器 (计算机 ) 处理 ,数据链将处理得到的信息连同基准站自身的一些信息发送给流动站。这些差分信息应有固定的格式 ,即差分数据电文格式标准 ,它主要规定需要传输的电文内容以及每种电文的编码格式。数 据电文标准不仅和通信相关 ,而且关系到定位精度。 海运事业无线电技术委员会 ( 1983年 11月为全球推广应用差分 制定各种数据格式标准。最早于 1985年发表了 在广泛应用于 994年正式公布的 998年公布的 关的电文 ,准最多能定义 64 种电文 ,已定义的有 34 种 ,电文由二进制编码的数据流组成。 （一） 通用电文格式。 每种电文由 ( N + 2) 个字组成 ,电文头两个字 ,称为通用电文 ,数据部分为可变长度 个字由 30成 ,可分解为 5个 6字节 ,2530成字节 5 ,为奇偶校验码 ,以校验接收到的 据。每种电文的电文头 (通用电文 ) 的格式和内容相同 ,主要包含了用于解码的同步信息引导字、电文类型识别、基准站识别、修正 Z 计数、序号、帧长和卫星状况。其中 航电文的 Z 计数相同 ,范围是 1h ,但其分辨率已从 6s 提高到 图 位理论及其应用研究 18 图 电文格式 （二 ) 用于 要电文格式。 已定义的电文中用于 种电文。 这些信息在一定的时间内是不发生变化的。其中 这是两套实用于 其中 9提供的是 未加改正的原始观测值 ,定位精度达到厘米级；1提供的是差分改正数 ,定位精度为分米级。 主要包括载波识别、观测时间、码识别、卫星识别以及原始载波相位观测值等。其中载波相位观测值占 32 位 ,精度为 1/256周 ,范围是 8 388608 周。电文 占 32位 ,精度为 范围是 85899345. 90m ,和 格式完全相同 ,长度相等 ,只是内容稍有差别。 供的是载波相位 改正数 , 是伪距改正数和其变化率 ,改正数的变化范围相对原始观测值要小得多。 第 3 章 网络 其技术发展 引导字 电文类型 基台识别 奇偶效验 0 1 1 0 0 1 0 （帧识别） 电文第 1 字码 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 修正的 Z 计数 序号 帧长 基台 奇偶效验 状况 电文第 2 字码 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 位理论及其应用研究 19 述 高精度 时差分定位 术是目前最为广泛使用的测量技术之一 , 但它的应用受到电离层和对流层影响的限制 , 使原始数据产生了系统误差并导致以下缺点 : (1) 用户需要架设本地参考站； (2) 误差随距离增长； (3) 误差增长使流动站和参考站的距离受到限制 ( 15 公里 ) , 因而需要建设足够多的流动站； (4) 其精度为 1 1 可靠性和 可行性随距离增大而降低。 网络 出现则把 术推向了一个更趋完美的地步。它的实施将使一个地区的测绘工作成为一个有机的整体 , 改变以往 业单打独斗的局面 , 同时它使 术的应用更为广泛 , 精度和可靠性得到进一步提高 , 使许多从前难以完成的任务成为可能 , 最重要的是建立 络的成本反而降低了很多。 络 拟参考站技术表 展的未来方向。 传统的 比 ,优势有以下几点 : (1) 增大了流动站与参考站的作业距离 , 用户作业范围可扩 大到 50 且完全保证精度； (2) 费用大幅度降低 , 70边长可使 络的建设费用大大降低 , 按 70长计算 , 每个三角形可覆盖 2200 平方公里的面积 , 与建设传统的 比费用可下降70% , 用户无需架设自己的基准站； (3) 相对传统的 量精度 1 11概念没有了 , 精度始终在 1 2 个厘米 , 精度得到了提高； (4) 提高了可靠性； (5) 改进了 始化时间； (6) 测量用户可通过 取存贮在控制中心的历 史改正值用于事后差分； (7) 应用范围更广泛 : 城市测量、城市规划、 G 政建设、交通管理、机械控制、工程监控、船舶车辆导航、公安消防、农业、气象、生态环保等等领域。 由于网络 一经问世就受到世界各国的广泛关注 , 并得到积极位理论及其应用研究 20 的实施 , 德国、瑞士等一些国家的 络已经建成或正在建成。我国第一个基于 术的深市连续运行卫星定位服务系统（ 初步建成 , 它正在为深圳的经济发展、城市信息化和数字化发挥重要作用。与此同时，广州、北京、昆明等一些城市都在大力发展 将为我国的城市数字化提供强有力的支撑条件。 络 工作原理及组成 网络 术也叫多基站 术，这是对普通 法的改进。目前网络 术的代表方法有：虚拟参考站法（ 称 中虚拟参考站 络 作原理 在某一大区域（或城市）内，建立若干个（三个以上）连续运行的 准站，根据这些 准站的观测值（由于 准站有长时间的观测数据，故点位坐标精度很高），建立区域内 要误差模型（如电离层、对流层、卫星轨道等误差模型），系统运行时，将这些误差从基准站的观测值中减去，形成“无误差”的观测值，然后利用这些无误差的观测值和移动站（用户 单台 收机）的观测值，经有效地组合，在移动站附近（几米到几十米）建立起一个虚拟参考站，移动站和虚拟参考站进行载波相位差分改正，实现实时 由于其差分改正是经多个基准站观测资料有效组合求出的，可有效地消除电离层、对流层和卫星轨道等误差，哪怕移动站远离基准站（ 100外），也能很快确定自己的模糊度，实现厘米级快速实时定位。 络 统组成及功能 网络 统由若干个连续运行的 准站、计算中心、数据发布中心和移动站（用户 成。 连续运行的 续进行 实时将观测值传输至计算中心。 计算中心：根据各 准站的观测值，计算区域电离层、对流层和卫星轨道等误差模型，并实时将各基准站的观测值减去其误差改正，得出无误差观测值，再结合移动站的观测值，计算出在移动站附近的虚拟参考站的相位差分改正，并实时地传给数据发布中心。 位理论及其应用研究 21 数据发布中心：实时接收计算中心的相位差分改正信息，并实时 发布（可用 移动站：接收数据发布中心发布的相位差分改正，结合自身 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。 续运行卫星定位服务系统 (连续运行卫星定位服务系统 (简称是现代 2 网络化概念引入到了大地测 量应用中 ,不仅为测绘行业带来深刻的 变革 ,而且也将为现代社会带来新的位置、时间信息的服务模式。 按照服务响应时间区分 ,分为静态或准动态和实时动态两种类型。静态或准动态的 要采用事后或准动态的精密处理技术 ,实时动态 要采用实时相位差分技术 ,近年则以网络 术为主要发展方向 ,实际上 ,实时动态 含了静态或准动态 全部功能。 市 型 城市 由卫星跟踪基准 站、系统控制中心、用户数据