BDS/GPS网络RTK系统性能分析

摘要

近年来，卫星定位技术在全球范围内迅速发展，尤其与计算机技术、无线通信技术等交叉融合之后，实时动态定位得到较快的发展。多系统融合的网络RTK技术，因其高精度、高效率、高可靠性等优势，现已在各行各业中得到了广泛应用。随着北斗系统的发展，BDS网络RTK技术的不断成熟，多星座网络RTK技术将会得到更广泛的应用，因此，对BDS和GPS星座的网络RTK系统性能进行研究，对于我国的北斗卫星导航系统建设和发展具有重要意义。
　　本文所涉及的内容为基于地基CORS增强的网络RTK技术性能分析，并对北斗系统在网络RTK系统中的作用给出评价。首先，结合我国自主研发和建设北斗卫星导航系统情况，详细介绍网络RTK系统的基本原理、组成、关键技术。同时，对影响网络RTK定位精度的误差来源进行阐述，并总结对各项误差削弱或消除的相应方法与措施。根据对空间相关误差估计、差分改正数的生成及发布的处理方式不同，分析和比较目前应用较为广泛的几种主要的网络RTK技术。
　　论文着重研究了网络RTK系统性能测试，针对成都市市域连续运行参考站网络覆盖区，并以西南交通大学卫星导航研究中心自主研发的VENUS系统软件为基础，设计并制订了BDS/GPS网络RTK的性能对比测试实施方案和测试内容。详细分析和对比了GPS和BDS/GPS网络RTK系统的性能，对两套系统的性能给出了客观评价，在此基础上对北斗在多星座网络RTK系统中的作用进行总结。
　　通过在MZHU、DUJY、CHDU、QLAI、XINJ、DANL、RENS7个基准站组成的CORS网范围内采集测试数据，对系统内外符合精度、时间可用性、网内差分均匀性、网外差分精度与距离相关性、动态效能及定位服务实效性等方面进行详细分析，通过分析对BDS/GPS网络RTK系统和GPS网络RTK系统性能作出客观评价，并对北斗系统在多星座网络RTK系统中起到的作用进行总结。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 网络RTK技术发展背景

1．1．1 全球导航卫星系统简介

1．1．2 差分定位技术

1．2 网络RTK技术研究意义

1．3 国内外发展现状

1．4 本文研究的主要内容

第2章 网络RTK系统概述

2．1．1 基准站系统

2．1．2 数据处理中心

2．1．3 数据通讯系统

2．1．4 用户部分

2．2 网络RTK系统关键技术

2．2．1 整周模糊度的解算

2．2．2 区域误差模型建立

2．2．3 基准站网络构建

2．2．4 系统完备性监测

2．3 网络RTK技术分析与比较

2．3．1 虚拟参考站技术

2．3．2 区域改正数技术

2．3．3 主辅站技术

2．3．4 综合内插技术

2．3．5 增强参考站技术

2．3．6 网络RTK技术比较

2．4 网络RTK系统优点

第3章 网络RTK定位误差分析

3．1 卫星有关的误差

3．1．1 卫星时钟误差

3．1．2 卫星轨道误差

3．1．3 相对论效应

3．2 接收机有关的误差

3．2．1 接收机钟差

3．2．2 接收机天线相位中心误差

3．3 基准站有关的误差

3．4 信号传播有关的误差

3．4．1 电离层延迟误差

3．4．2 对流层延迟误差

3．4．3 多路径效应

3．5 通信有关的误差

3．5．1 传输时延

3．5．2 丢包率

3．5．3 误码率

第4章 网络RTK系统对比测试方案

4．1 系统网内差分精度

4．1．1 系统内符合精度

4．1．2 系统外符合精度

4．2 系统可用性

4．2．1 系统时间可用性

4．2．1 系统空间可用性

4．3 系统服务时效性

4．4 系统对比测试方案设计

4．4．1 系统网内差分精度对比测试方案

4．4．2 系统可用性对比测试方案

4．4．3 系统定位服务时效性对比测试方案

第5章 网络RTK系统对比分析

5．1 系统内符合精度测试对比分析

5．1．1 GPS网络RTK系统测试分析

5．1．2 BDS／GPS网络RTK系统测试分析

5．1．3 系统内符合精度对比分析

5．2 系统时间可用性测试对比分析

5．3 系统空间可用性测试对比分析

5．3．1 网内差分均匀性对比分析

5．3．2 网外差分精度与距离相关性测试对比分析

5．3．3 系统动态效能测试对比

5．4 系统定位服务时效性测试对比分析

5．4．1 用户静止条件下系统初始化时间对比分析

5．4．2 用户动态条件下系统初始化时间对比分析

5．4．3 用户网外条件下系统初始化时间对比分析

5．5 系统外符合精度测试对比分析

5．6 系统对比分析结论

5．6．1 系统内符合精度对比分析结论

5．6．2 系统时间可用性对比分析结论

5．6．3 系统空间可用性对比分析结论

5．6．4 系统定位服务时效性对比分析结论

5．6．5 系统外符合精度对比分析结论

第6章 总结与展望

致谢

参考文献