GPS网络RTK的VRS算法研究

摘要

GPS网络RTK技术是近年来发展起来的一种远距离、高精度的实时定位技术，它代表着GPS未来的发展方向。由于GPS网络RTK具有作业范围广，定位精度高，稳定性好等优点，因此其具有广泛的应用领域。如何获取高精度的误差改正数是目前网络RTK所要解决的主要问题之一。本文针对如何获取高精度的综合误差改正数进行了较为系统的研究。本文主要研究了以下内容： 1、研究背景的描述及相关基础研究的系统介绍和总结，为研究工作奠定了基础。主要涉及如下内容：GPS/VRS的概念、目的以其研究的意义，同时对国内外的研究现状及运用现状作了简要介绍； 2、研究了GPS/VRS的组成及基本原理，详细的分析了影响GPS/VRS精确定位的各种距离相关误差(包括对流层延迟误差、电离层延迟误差、轨道误差等)，并提出了适用于GPS/VRS的误差改正模型； 3、研究了GPS/VRS综合误差改正数的生成算法，并通过实例计算，对GPS/VRS常用的两种误差改正数生成算法内插法和线性组合法做了比较； 4、研究了GPS/VRS精确定位的算法及VRS定位过程并分析了流动站初始位置对定位精度的影响。

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致谢

第一章绪 论

1.1网络RTK的研究背景

1.2网络RTK的概念、目的和意义

1.3网络RTK的分类

1.4网络RTK的现状

1.4.1国外发展现状

1.4.2国内发展现状

1.5本文主要研究内容

第二章GPS／VRS的基本原理

2.1 GPS的基本观测量

2.1.1测距码伪距观测量

2.1.2载波相位观测量

2.2GPS／VRS的组成

2.3GPS／VRS的原理

2.3.1流动站与虚拟站间双差观测方程的建立

2.3.2VRS观测值数学模型的建立

2.4本章小结

第三章GPS／VRS的误差分析

3.1电离层延迟误差及其改正

3.1.1电离层延迟改正模型

3.1.2克罗布歇(Klobuchar)模型

3.1.3双频改正模型

3.1.4VRS网络电离层改正数计算模型

3.2对流层延迟误差及其改正

3.2.1霍普菲尔德(Hopfield)模型

3.2.2萨斯塔莫宁(Saastamoinen)模型

3.2.3VRS对流层延迟影响及其改正建模

3.3轨道误差改正

3.3.1轨道误差对距离观测值的影响

3.3.2VRS轨道误差改正数的计算

3.4多路径效应影响及其改正

3.5本章小结

第四章GPS／VRS的组网及其改正数生成算法

4.1基准站间整周模糊度的确定

4.1.1确定宽巷组合模糊度

4.1.2利用无电离层组合分离模糊度

4.1.3流动站与虚拟参考站间OTF实时基线解算

4.2GPS／VRS改正数的生成算法

4.2.1线性内插法(LIM)

4.2.2线性组合法(LCM)

4.3 GPS／VRS组网原则

4.4流动站精确定位算法

4.4.1流动站坐标的精确计算

4.4.2虚拟参考站法的定位过程

4.5本章小结

第五章GPS／VRS精度分析

5.1综合误差改正数内插精度分析

5.1.1经双差改正后虚拟站载波相位双差观测值的中误差

5.1.2流动站初始位置对内插精度的影响

5.2两种改正数生成算法精度的比较

5.2.1基准站间的双差改正数的计算

5.2.2内插法计算改正数

5.2.3内插法与线性组合法精度比较

5.3本章小结

第六章总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文