武汉市连续运行卫星定位服务系统方案研究与实验分析

摘要

随着计算机、网络、和通信等信息技术的迅猛发展，GPS技术也得到了长足的发展。连续运行卫星定位系统 (continuous operational reference system,CORS)，正是在这些技术基础上发展起来的新技术，它是采用网络RTK技术的系统，是采用在一定区域内建立多个永久性参考站的方法，在多参考站的环境下的GPS载波相位差分定位技术。 武汉市连续运行卫星定位服务系统(WHCORS)就是根据CORS理论建成的定位系统，不仅可以建立和维持城市测绘基准框架，而且可以提高全市区域内GPS定位的效率和可靠性。通过与现代通信网络的联结和连续运行，可满足实时和事后不同行业和不同精度定位信息需求。 本文主要论述了如何将CORS理论与武汉市的实际相结合来建设武汉市连续运行卫星定位服务系统，详细研究了武汉市连续运行卫星定位服务系统的总体设计方案和各个子系统的具体实施方案，并通过实验数据分析来选择合适的最终方案；分析了系统中所应用到的数学模型，为系统建设提供理论依据；通过对系统定位精度，时间可用性，空间可用性，兼容性等实验结果的分析，得出系统的可行性、可靠性、精度等结论，以此说明系统实际各项性能已经达到或者优于设计性能指标，可以用于生产实践；通过实际应用实例分析了WHCORS系统的特点与不足；并说明了WHCORS系统的巨大社会效益和经济价值，展望了系统的发展前景。

目录

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1绪论

1.1 GPS发展概述

1.2 WHCORS的研究意义

1.2.1常规RTK的优缺点

1.2.2 CORS的优势

1.2.3武汉市连续运行卫星定位服务系统(WHCORS)的介绍及构想

1.3课题来源及本文研究的内容

2 CORS技术介绍

2.1 CORS的基本概念

2.2 CORS的系统结构和工作原理

2.2.1 CORS的系统结构

2.2.2 CORS的工作原理

2.3 CORS中应用的主要技术

2.3.1 VRS技术

2.3.2 FKP技术

2.3.3 CBI技术

2.4国内外CORS研究现状及发展趋势

2.4.1瑞士永久参考站网“AGNES”

2.4.2北京市全球卫星定位综合应用服务系统

2.4.3深圳市连续运行卫星定位服务系统(SZCORS)

2.4.4昆明市连续运行GPS参考站系统

3 WHCORS整体设计方案研究

3.1系统的设计目标

3.1.1系统设计的原则

3.1.2系统建设的基本要求

3.1.3系统建成后应具备的功能

3.2系统的整体设计方案

3.2.1系统性能指标

3.2.2系统的结构和组成

3.2.3系统数据流

4 WHCORS子系统设计方案研究

4.1基准站网子系统的设计

4.1.1基准站网子系统的设计目标

4.1.2基准站布设需考虑的因素

4.1.3基准站网布设方案设计

4.1.4基准站设计方案测试

4.1.5方案确定

4.2数据中心子系统的设计

4.2.1数据中心子系统的设计目标

4.2.2数据中心子系统需考虑的因素

4.2.3数据中心子系统方案设计

4.2.4数据中心子系统安装调试

4.3数据通讯子系统的设计

4.3.1数据通讯子系统的设计目标

4.3.2基准站与数据中心通讯

4.3.3数据中心与用户服务子系统通讯

4.3.4数据通讯子系统效果验证

4.4用户服务子系统的设计

4.4.1实时用户

4.4.2后处理用户

5 WHCORS应用数学模型及分析

5.1误差改正模型

5.1.1网络RTK基准站误差与模糊度确定的基本原理

5.1.2数学模型

5.1.3误差处理

5.1.4确定整周模糊度备选值

5.1.5确定整周模糊度

5.2坐标系统转换模型

5.2.1GPS测量中常用的坐标系统

5.2.2坐标系统的转换方法研究

5.2.3 WHCORS坐标系统转换参数的求取与确定

6 WHCORS的实验及分析结果

6.1基准站网的联测

6.1.1基准站网与IGS永久跟踪站的联测

6.1.2基准站网与城市测量平面控制网的联测

6.1.3基准站网与城市测量高程控制网的联测

6.2系统测试

6.2.1定位精度测试

6.2.2空间可用性测试

6.2.3时间可用性测试

6.2.4定位服务时效性测试

6.2.5接收机兼容性测试

6.3小结

7结论

7.1 WHCORS系统具有的主要特点

7.2 WHCORS系统需进一步研究的问题

7.3 WHCORS系统的应用

7.3.1 WHCORS系统的应用实例

7.3.2 WHCORS系统的应用分析

7.4 WHCORS系统的发展前景

致谢

参考文献

附 录