QoS-Aware Reference Station Placement for Regional Network RTK

Network RTK (Real-Time Kinematic) is a technology that is based on GPS (Global Positioning System) or more gener-ally on GNSS (Global Navigation Satellite System) measurements to achieve centimeter-level accuracy positioning in real-time. Reference station placement is an important problem in the design and deployment of network RTK systems as it directly affects the quality of the positioning service and the cost of the network RTK systems. This paper identifies a new reference station placement for network RTK, namely QoS-aware regional network RTK reference station placement problem, and proposes an algorithm for the new reference station placement problem. The algorithm can always produce a reference station placement solution that completely covers the region of network RTK.

基于铁路带状北斗CORS的网络RTK测量精度分析

为研究和拓展北斗导航系统在铁路工程测量中的应用,利用BDS系统技术优势解决山区铁路测量定位难题。基于某山区铁路建立带状北斗连续运行参考站系统(以下简称“北斗CORS系统”)和高精度位置服务云平台。采用国产多星多频测量型接收机进行控制点数据采集工作,分别对比基于北斗CORS系统的单BDS、单GPS以及GNSS混合星历网络RTK观测数据以及传统基站形式的RTK观测数据的测量精度。结果表明:(1)铁路带状北斗高精度位置服务云平台网络RTK定位功能稳定可靠;(2)基于北斗CORS系统的网络RTK测量方法仅需进行高程曲面拟合,按3s采集的成果精度即可满足铁路测量规范中网络RTK中线测量、断面测量、施工放样、像控测量的精度要求,测量时应尽量采用同类型的设备并采用同精度观测方法以保证重复测量精度,也可通过增加观测时长、在局部区域利用既有高程控制点做高程校正的方式提高测量精度;(3)基于北斗CORS系统的网络RTK测量平面和高程内符合精度限差可分别设定为1.7 cm和2 cm,外符合精度可分别设定为2.2 cm和5 cm。

格网化网络RTK地域性精度解算

为提高格网化网络实时动态(real-time kinematic,RTK)差分服务性能、消除地形对定位精度的影响,以格网化网络RTK差分技术为基础,推导了存在地形高差的格网RTK定位误差模型,选用平原、过渡区、山区三个区域进行不同密度划分的格网RTK定位实验,分析确定不同地形的格网划分密度标准.结果表明:格网密度越大,格网RTK定位精度越高.而在相同格网密度下,受地形高差影响,平原、过渡区、山区定位精度逐级降低.在平原、过渡区以及山区分别选用9′×9′、6′×6′、3′×3′格网时能够达到1 cm定位精度,可为设定格网划分准则提供相应的依据.

网络RTK几种常用技术的比较

详细介绍了网络RTK技术的基本原理,并对目前的主要网络RTK技术进行了分析比较,最后论述了应用网络RTK技术存在的一些问题和未来的发展趋势。

区域参考站网支撑的PPP和RTK一体化服务及其性能

GNSS区域参考站网可为大范围PPP和RTK终端用户提供快速精密定位服务,然而不同技术体制下的误差影响因素及服务模式不同,服务端数据处理方法及终端定位性能也会有所差异。本文在实现参考站非差模糊度固定的基础上,给出了基于区域参考站网的PPP及RTK一体化服务方法,并对两种技术体制的终端定位效果进行了全面评估。采用西北某省站间距约100 km的CORS站网数据进行试验分析,结果表明,采用区域参考站网解算的整数钟/UPD产品进行PPP固定解动态定位时精度较高,水平方向RMS可达0.5 cm,区域大气改正数可以显著提升定位终端的初始化速度,对于PPP和RTK,60.0%和87.7%的时段单历元即可得到固定解。需要注意的是,基于VRS模式的RTK定位等价于大气强约束,在大气建模精度较差时定位精度会显著下降,而采用虚拟大气约束的PPP-RTK定位精度几乎不受影响。

基于Internet的VRS/RTK定位算法模型及实验研究

针对VRS的关键技术,系统地探讨了基于Internet的VRS/RTK定位的算法模型,并结合GPS观测网络的实际和自主开发的GPS虚拟参考站软件系统Venus1.0进行了分析、实验、验证,取得了满意的结果。通过实际网络测试表明,网内水平精度1-3 cm,垂直精度1-4.5 cm;网外距离相关误差的相关性逐步减弱,定位精度也随之下降,但VRS/RTK定位在网络覆盖范围之外的一定范围(如成都地区可达20 km),仍然可以实现cm级定位服务。

利用多基站网络生成VRS/RTK差分改正信息的方法研究

虚拟参考站技术的众多优势使其代表了GPSNetWorkRTK的主要发展趋势。在探讨虚拟参考站组成及其工作原理的基础上,对虚拟参考站差分改正信息的生成方法进行了研究。

基于VRS的GPS网络RTK差分改正方法

为实现网络差分系统的高精度差分定位,利用虚拟参考站技术提出一种网络RTK差分改正信息的生成方法。利用VRS技术建模生成了虚拟参考站的双频伪距观测值、双频载波相位观测值,重点推导了关键的载波相位数据项参数的算法公式,遵循RTCM2.3国际标准协议编码生成了RTCM3、RTCM18、RTCM19号差分改正电文,通过同步实验的方法与标准RTCM相应的主要参数进行了数值对比。实验表明,该方法生成的差分改正信息主要数据项与标准值的误差小于0.04cycle,当被用于GPS网络差分定位时,移动站的平面精度优于5cm.

长距离稀疏参考站下网络RTK电离层误差内插模型精度分析

针对现有内插模型是否能够满足长距离稀疏参考站下电离层误差内插精度要求的问题,以线性内插模型、距离相关内插模型作为研究对象,首先结合误差传播定律从理论上比较两种内插模型对参考站间电离层延迟估值误差的抗差性;然后选取多组距主参考站不同距离的实例数据,分析比较模型内插精度的变化规律。实例结果表明:LIM模型内插精度分布较均匀,且优于DIM模型;对比中长距离(<100 km),在长距离稀疏参考站下,模型内插精度明显降低,特别是对于电离层误差波动范围较大的卫星,其内插偏差超过±3 cm的达到50%以上。

网络RTK中几种实用技术的分析比较

针对网络RTK中采用的几种技术作出详尽的论述,在理论分析的基础上对各种技术的优缺点进行了比较。认为合理选取网络RTK中的实用技术能更好地发挥其可靠性高、覆盖地区广和定位精度高等优势。

大范围网络RTK基准站间整周模糊度实时快速解算

网络RTK是目前实现高精度实时动态定位的重要手段之一,而网络RTK高精度定位的关键问题是基准站间整周模糊度的实时快速准确固定。对于大范围网络RTK,由于基准站间距离的增加,电离层延迟误差、对流层延迟误差和卫星轨道误差相关性降低,导致基准站间整周模糊度不能快速准确地固定,因此本文提出了一种大范围网络RTK基准站间整周模糊度固定算法。该算法首先利用L1、L2载波相位观测值和P1、P2伪距观测值解算基准站间的双差宽巷模糊度;然后采用Saastamoinen模型和Chao映射函数模型相结合解算双差对流层延迟误差,并将双差宽巷模糊度作为L1、L2双差载波相位整周模糊度的约束关系来确定L1、L2双差载波相位整周模糊度;最后采用CORS站的实测数据进行试验,并将本文的试验结果同GAMIT软件的解算结果进行比对,结果表明该算法可以快速准确地实现单历元双差载波相位整周模糊度的固定。

网络RTK技术在管线测量中的应用

随着GPS技术的不断发展,GPS-RTK技术已广泛的应用于现代城市工程测量中。文章阐述了网络RTK的工作原理、优越性及它在工程测量中的应用,并以某管线测量项目为背景,详细介绍了其作业流程以及网络RTK技术在其中的具体应用方法。

RTK技术在矿区地形图测绘中的应用

RTK—实时动态GPS测量技术能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位成果,并达到cm级精度,在测量中缩短了外业观测时间,提高了生产效率。本文介绍了RTK技术在矿区地形图测绘中的应用情况,得出了几点结论。

双基准站RTK测量代替等级控制测量的方法

提出了RTK测量的改进措施,基于双基准站RTK测量误差分析,推导了其测量限差,探讨了RTK测量代替等级控制测量的问题,并以试验数据进行了验证。

河北CORS和EGM2008模型在RTK三维水深测量中的应用

将河北CORS和EGM2008重力场模型应用在RTK三维水深测量工作中,不受控制点个数和位置分布限制,无需求取七参数,可直接获取2000国家大地坐标系平面定位成果。另外,利用EGM2008模型计算出测区内少数点的高程异常后,可通过二次多项式曲面模型进行高程拟合,求出全部测点高程异常,最终得到正常高。通过在渤海湾某水深测量项目中的验证,结果表明该方法简单可行,其精度可达到规范要求。

HBCORS参考站网形结构及位置

介绍了CORS构网的原理及优化方法,在满足HBCORS技术要求条件下以最少的参考站数量、合理的分布实现了最大的覆盖,完成了HBCORS的网形结构及位置设计。

GPS-RTK技术在工程测量中的应用分析

介绍了RTK的组成、基本原理及应用中需注意的一些问题。结合具体案例,将RTK技术用于控制测量、工程施工放样测量和断面测量,并对测量数据进行了分析。其中对RTK双基准站观测法在图根控制测量方面进行了比较全面的分析,认为RTK测量成果精度可满足一级导线测量和五等水准测量的精度要求。

网络RTK技术在成都市城市测量中的应用

介绍了网络RTK技术的原理及其优势,介绍四川VRS系统的基础上,着重探讨了VRS技术在城市测量中的应用。

GPS网络RTK作业过程中质量控制的研究

随着GPS技术及通讯技术的快速发展,连续运行GPS参考站系统得到了蓬勃发展,网络RTK代表了CORS的主要发展方向,依靠网络RTK技术,CORS可在城市范围内向大量用户同时提供高精度、实时、高效率的定位服务,随着GPS参考站技术的发展和应用,网络RTK将在更多领域替代传统GPS作业。本文分析了网络RTK质量控制的重要性,通过试验分析,论述了网络RTK作业过程中的质量控制,得出了一些具有实际应用价值的结论。

快收敛高可靠PPP-RTK大气改正模型生成方法

生成快收敛、高可靠的大气改正模型是PPP-RTK(precise point positioning-real-time kinematic)应用的关键和瓶颈问题。对顾及快收敛和可靠性的PPP-RTK大气改正模型生成方法进行了研究,通过迭代约束和时域约束保证其快收敛与可靠性,利用武汉CORS(continuously operating reference stations,连续运行参考站)进行试验,45 s能够实现水平10 cm(95%)的定位精度。在此基础上利用香港CORS进一步验证与分析得出:增加格网密度能够提升定位精度但会增加信息量,需要综合考虑定位效果和播发的信息量,面向普通用户的格网大小经纬度建议设置为0.5°~0.8°;生成大气改正模型的参考站空间分布必须合理且均匀,同时提出可以在合理范围内加入虚拟参考站约束大气改正模型的生成从而保证其收敛性与可靠性。