增强虚拟参考站网络系统软件(VENUS)研制

论述了具有自主知识产权的网络GNSS增强虚拟参考站系统软件（VENUS）的总体设计和功能模块设计。该软件系统平台界面友好，商品化程度高，目前已投入实际网络的运行中，稳定性好。经统计，其实时动态定位（RTK）的外符合精度水平为2～3cm，高程为3～6cm；内符合精度水平为1～2cm，高程为2～4cm；精度分布均匀，初始化时间短。

GPS参考站网络的多路径误差建模技术研究

通过研究多路径误差的周日重复性特征,将参考站网络多路径历史数据用于减弱参考站网络基线解算中的多路径效应影响,以提高网络解算(尤其指低高度角卫星和新升卫星)的初始化进程及可靠性。通过分析多路径误差的产生机理,研究多路径误差与信噪比信息的强相关关系,建立信噪比相关网络内插模型(SNRIM),用于流动用户位置高精度多路径改正数的实时计算。最后通过四川GPS观测网络实验,验证上述方法在网络高精度实时定位领域应用的有效性及可靠性。

GPS连续运行参考站网络的解的精度及其稳定性研究

利用澳大利亚的维多利亚GPS连续运行参考站网络的原始观测数据、GPS精密数据处理软件和统计分析方法,对GPS网络的解的精度(CORS)及其稳定性与所用的数据量之间的关系进行了深入研究。结果表明:(1)解的精度与数据量之间存在密切的相关关系,其关系可以用非线性回归方程来表示;(2)数据量从1h增加到6h,解的精度随着数据量的增加而迅速提高,而在数据量大于6h以后,提高的速率较为缓慢;(3)对于平均基线长度为数百km、最长的基线边超过1000km的GPS连续运行参考站网络,其在6h以内的解的精度和稳定性不高,不宜用于高精度的测量与定位服务,当数据量达到12h以后,解算结果及其精度趋于稳定,24h解(单日解)具有很高的稳定性,其坐标精度优于5mm;(4)GPS网络的解随着数据量的增加而收敛于单日解。

一种实时探测参考站网络中周跳的新算法

提出一种应用于参考站间周跳探测的新算法。该算法使用双差双频相位、参考站精确的坐标和精密星历构造观测量,并用卡尔曼滤波来估计电离层参数,在给定显著水平的情况下,可以使用单个或少量历元以假设检验的方法探测和修复周跳。该算法将探测和修复合二为一,对每个历元的周跳都进行处理。

GNSS参考站网络的对流层完备性监测技术研究

为了保证移动用户定位时间和空间上的可用性和可靠性,本文针对GNSS多参考站网络(MRS)技术的双差对流层改正一阶项已在数据处理中心扣除的特点,提出了两个衡量流动端残余误差的双差对流层完备性监测指标,对流层残差完备性监测指标(Tropospheric Residual IntegrityMonitoring,TRIM)和对流层残差内插不确定性指标(Tropospheric Residual InterpolationUncertainty,TRIU)。基于四川GPS综合服务网络(SIGN)的实测数据表明,本文提出的双差对流层残差完备性监测指标TRIM和残差内插不确定性指标TRIU能够较好地反映出对流层一阶以上残余误差对流动端模糊度解算和坐标求解的影响,是对流层完备性监测的一个非常有效的手段,可用于GNSS参考站网络数据处理系统中进行实时对流层完备性监测。

一种基于(9,-7)组合和卡尔曼滤波的参考站网络实时周跳探测新算法

本文在综合分析了各种周跳探测算法的基础上,针对参考站网络周跳探测的特点开发出一种参考站网络实时探测周跳的新算法。该算法使用双差宽巷和(9,-7)消电离层线性组合、参考站精确坐标和精密星历来构造观测量,卡尔曼滤波来估计电离层参数,并构造基于χ2分布的整体和局部统计量在给定的显著水平下来同时探测多颗卫星的周跳;采用产生周跳候选值、筛选和验证周跳候选值的方法对周跳进行修复。最后,以四川综合GPS服务网(SIGN)数据对该算法进行了验证。实验结果表明,该算法在100多个历元的长数据缺口以及1周小周跳发生的情况下同样具有很好的效果,且具有很高的效率和可靠性。

FKP定位模型的连续参考站网络对流层拟合改正

FKP定位模式作为连续参考站网络的一种定位方式,与VRS定位模型具有等价性。结合实际数据的解算,详细介绍FKP定位模式中几种常用的对流层拟合模型,找出了针对FKP定位模式的区域参考站网络最适合的模型,并对该模型进行了有效的改进。

联合移动GNSS和参考站网络数据获取实时水汽分布与预报研究

水汽在天气分析和预报、微气象学、全球气候变化等领域里的应用具有极其重要的意义。无线电探测、卫星红外线探测和微波探测等手段是获取气温、气压和湿度的传统手段。但是它们与GNSS手段相比,具有明显的局限性。无线电探测法的观测值精度较好,垂直分辨率高,但地区覆盖不均匀,在海洋上几乎没有数据。通过基于地面GNSS连续运行网（CORS）的数据,可以获得高时空分辨率、达到毫米级精度的水汽资料,

网络RTK参考站间模糊度动态解算的卡尔曼滤波算法研究

提出一种适用于参考站网络的站间模糊度解算方法,该方法使用CA码与相位的电离层无关组合解算宽巷模糊度,利用多路径效应的周期性削弱CA码多路径效应。在宽巷模糊度得到固定后,利用卡尔曼滤波对L1模糊度进行估计,并使用模糊度失相关搜索算法,动态地确定模糊度。这种方法已经应用在自主开发的网络RTK软件上,并以四川GPS综合服务网络SIGN(Sichuan Integrated GPS Network)作为试验网络,进行了试验和分析。

中低纬度地区连续运行参考站网络电离层扰动修正技术研究

分析了电离层扰动对中长距离连续运行参考站网络(CORS)的工作性能的影响,论证了中小尺度电离层行进式扰动是影响中低纬度地区CORS基线解算和实时定位精度的最主要误差源。本文提出了时相关电离层修正模型,通过在双线性曲面纠正模型上附加中尺度电离层扰动修正信息,实现电离层预报修正技术。在100 km以上长距离参考站网的实验验证了该技术应用于CORS领域减弱电离层强扰动影响方面的有效性。

GNSS参考站网络的电离层完备性监测研究

本文基于四川GPS综合服务网络(SIGN)的计算结果表明:IRIM指标可用于衡量参考站网络内的电离层完备性监测的总体情况,IRIU指标提供了完备性监测信息在参考站网络中更为详细的空间分布情况,上述指标应用于参考站网络数据处理中心进行实时电离层完备性监测,能有效保证参考站网络内流动端用户定位的时间空间可用性和可靠性。

一种参考站间双差模糊度快速解算策略

由于对低高度角卫星模糊度解算的困难,提出了一种参考站间模糊度解算策略。该策略使用多路径削弱方法,以相位与伪距无电离层组合作为观测量进行滤波,对相关性较强的L1模糊度使用最小二乘模糊度降相关平差法进行整数估计,并行解算宽巷和L1模糊度。这套系统在四川完备参考站网络(SIRSN)中的实时测试说明,在中低纬度和中长基线的网络环境下,该模糊度解算策略是高效和可靠的。

GPS连续运行参考站系统定位精度检测方法研究

对GPS连续运行参考站系统(CORS)的用户定位精度检测方法进行了较全面的探讨和分析,在常用静态已知点检测法和与后处理定位结果比较检测法的基础上,提出了陆地规则几何轨迹的动态检测法和固定基线长度的相对动态检测法。并利用其中的3种方法对一GPS连续运行参考站系统的动态定位精度进行了全面的检测,其结果表明:综合使用几种方法,可以较全面、有效地分析GPS连续运行参考站系统在其覆盖区域的定位精度。

区域CORS网络构造优化算法

基于已有的区域连续运行参考站服务系统(CORS)网络构造算法,提出了一种Delaunay区域CORS网络构造优化算法。模拟数据采用WGS-84坐标系下的离散的IGS站点,构造了站间距离和网络分布适中的区域CORS网络,以验证该算法的可靠性。并在特殊区域范围内,进行了实例比较。结果表明:区域CORS网络构造优化算法是有效的和可靠的。

网络RTK在公路测量中的应用

传统RTK技术在实际应用当中面临着作业距离短、远距离定位精度差、可靠性差、在山岭重丘区或有信号干扰情况下影响工作效率、对控制点校正参数影响大、对基准站架设电源供给电台不方便等缺点。而网络RTK弥补了这一缺陷,简述了网络RTK的组成、工作原理及它在公路控制测量、地形测量、工程设计放样中的应用,并以实例说明该项技术的应用前景。

安徽CORS参考站三维速度场分析

利用GAMIT/GLOBK软件处理安徽连续运行参考站（Continuously Operating Reference Stations,CORS）2011-11~2013-09近2a的数据,获取了参考站的三维速度场,并分析了安徽省地壳水平运动和陆地垂直运动。结果表明,安徽CORS参考站在ITRF2008框架下的平均水平运动速率为34.44 mm/a,方向为E18.01°S;相对于欧亚板块的平均水平运动速率为6.13mm/a,方向为E7.31°S;在安徽CORS整体无净旋转基准下,淮北平原的参考站存在1~4mm/a的水平相对运动。郯庐断裂带在嘉山至泗县一带表现为左旋运动,嘉山以南运动较弱。在垂直方向上,安徽CORS参考站大致以淮河为界表现出南升北降的态势。淮河以南平均隆升速率为2.72mm/a,淮河以北平均沉降速率为2.98mm/a。该地区的地面沉降可能与过量抽取地下水和矿产开发等人为因素有关。

基于区域CORS的实时精密卫星钟差估计研究

区域连续运行参考站网(CORS)的广泛建立,为实时精密单点定位(PPP)提供了良好的平台保证。根据区域参考站网络的特点,本文提出了基于星间单差与历元间差分相结合的卫星钟差估计组合模型,确定了基于组合模型的实时卫星钟差估计策略,结合卡尔曼滤波参数估计方法,实现了区域1s采样间隔的精密卫星钟差数据的生成。通过重庆CORS的数据验证,表明该模型实时绝对卫星钟差和相对卫星钟差的精度均优于0.2ns,与国际IGS各分析中心估计的卫星钟差精度相当,满足了卫星钟差实时性的要求。该计算方法不仅可以用于CORS网本区域而且还可以用于距离CORS区域达数百公里以外的地区进行实时定位,这对于实时精密单点定位技术的实现具有重要意义。

多星座参考站接收机钟差的估计方法研究

多星座数据融合处理时,由于接收机钟差和信号传播延迟的影响,导致信号发射时刻的卫星位置不能精确求定。在定位解算里,可以通过星间差分消除与光速有关的接收机钟差影响,然而与卫星径向速度有关的接收机钟差项却得不到消除。该文详细分析了多星座接收机不同钟差值的产生原因,推导了卫星径向速度对站星距的影响,提出了一种针对多星座的单基准站接收机钟差估计方法,通过统一修正各星座卫星位置,有效消除了与卫星速度有关的接收机钟差项的误差,并且适用于存在1ms时钟跳跃的接收机,实现多星座融合的高精度定位。

海潮负荷对江苏CORS高精度测量的影响

江苏连续运行参考站网络(JSCORS)是数字江苏基础设施之一。它能够提供高精度、高时空分辨率、高效率和高覆盖率的全球导航卫星系统综合信息服务。针对JSCORS高精度测量的影响误差之一海潮负荷进行了研究。利用CRS4.0和FES2004两种海潮模型得到的结果表明,海潮负荷对JSCORS基线X方向和Z方向的位移影响要小于Y方向,其值与台站位置和基线长度有关;且两种模型间的改正值较差,在X方向最大值为1mm,Y方向为0.5mm,Z方向则只有0.2mm,这在利用JSCORS高精度测量中是必须考虑的。

CORS系统在城市工程建设中的应用

介绍了CORS系统的特点,叙述了WHCORS在工程建设中的应用,结合实例通过对比分析,说明了与常规方法进行相比,运用CORS系统进行测量可以起到事半功倍的作用。