低成本网络RTK终端集成和数据处理技术研究—唐卫明

1、网络RTK低成本高精度终端集成和数据处理技术研究主要内容v研究的目的和现状v低成本终端的组成和结构v单频模糊度确定和快速初始化v三差位置递推v总结和展望研究的目的和现状v研究的目的网络RTK定位服务系统大量建立大量用户使用双频高精度测量终端，成本高、体积大低成本高精度终端具有巨大的应用前景v研究的现状 单点定位 DGPS 单频RTK低成本终端的组成和结构原型结构低成本终端的组成和结构集成终端v单频模糊度的确定及快速初始化v单频周跳探测和修复v短时间信号中断后，快速恢复高精度的定位单频数据处理算法 关键技术动态坐标消元法单频数据初始化单频数据处理算法 ,AX BYL V P 双差观测方程： 坐标

2、参数消元后的观测方程： ,BYLU P算例数据单频数据处理算法 基线基线长(m)观测时间接收机类型采样间隔历元数201-2056.12002Leica 50010372207-2138.42002Leica 50010201Jy7.72001Trimble 47001517710156.62002Jawad13671Ash10.01999Ashtech Z-X14112Shi216.22002Jawad13242200905111159.82009Leica1200108690Ublox1159.82009Ublox0.18850动态坐标消元算法算例结果单频数据处理算法 序号基线名称卫星数收敛

3、时间及精度（秒）50cm20cm10cm1201-20551950229026102207-21371440155018803JY72405108254101564374496275Ash92694356346Shi2943549254172009051186076188018Ublox9750777800收敛到50cm精度需要：5到30分钟，与采样率和卫星数相关。仅用载波相位观测值，难以实现快速的初始化（3分钟内）伪距辅助载波相位模糊度确定及初始化 ,AXBYLV P,BYLU PX单频数据处理算法 单历元单频模糊度搜索： 伪距辅助的坐标参数消元： 1LCAAXBYLAXLCAAXL0Y0Y

4、Y参数消元坐标计算反算模糊度组成方程0,BYLU PYY单历元伪距辅助模糊度求解结果单频数据处理算法 对于高端的单频接收机，由于伪距质量比较高，单频单历元的模糊度确定成功率在30%左右。但是对于低成本的Ublox接收机，单历元模糊度确定成功率太低，且不可靠,无法实用 序号基线名称固定率错误率1201-20528%8%2207-2137%29%3JY25%12%4101550%19%5Ash77%1%6Shi232%1%7200905117%1%8Ublox2%50%伪距辅助的坐标消元模糊度确定方法算例单频数据处理算法 加入伪距方程后，但是测量型接收机收敛到50cm的速度为加快，大多在几十秒内就

5、能完成。伪距的权是否给得恰当对于收敛有很大的关系。但是对于收敛到10cm精度，加入伪距后改善很小 序号基线名称卫星数收敛时间及精度（秒）50cm20cm10cm1201-205510603502207-21376078018603JY71570109541015622512205Ash915372386Shi292163754957200905118116207818Ublox9111312641312三差位置递推算法单频数据处理算法 111iiiiiiB XAYLBXAYLX11()iiiiiiB XAYLBXXAYLX 0111()iiiiiiBB XBXLL前后历元基线分量的变化值为历元

6、i和i+1的双差观测方程为： 前后历元方程相加有：则有：当静止时候静态情况下的三差观测方程1iiBBB当高采样率的时候为三差位置递推方程11()iiiiiBB XLL11iiiBXLL测试算例单频数据处理算法 2009年5月11日在英国诺丁汉用1台Ublox接收机和两台Leica 1200采集数据的10Hz数据，先静止采集了约15分钟，然后以30km/h的速度进行动态数据采集。 测试结果单频数据处理算法 三差位置递推平面x方向误差图三差位置递推平面y方向误差图图10 三差位置递推高程方向误差图v单频单历元模糊度确定的成功率低，而且不可靠，通过算例分析来看，成功率一般低于30%。v在动态单频数据快速初始化化方面，仅用载波相位观测值收敛到50cm，通常需要会在6分钟到30分钟，难以实用。v如果在初始化的过程中加入伪距观测值进行辅助，对于伪距精度比较高的测量型单频接收机，可以在3分钟之内收敛到50cm以内。但是要收敛到10cm以内加入伪距后改善并不明显，同时有可能伪距的不