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CPS网络RTK技术是近年来在常规RTK和差分GPS的基础上建立起来的一种新技术。它的出现标志着高精度GPS的发展进入了一个新的阶段,也意味着测绘工作作业方式变革时代的到来。由于GPS网络RTK技术具有作业范围广、精度高、稳定性好等优点,因此,它具有很广阔的应用范围和领域。
本文在探讨GPS网络RTK系统的基本原理和组成部分的基础上,对GPS网络RTK系统的定位误差源和现有的各种误差内插算法进行了重点分析和讨论,主要从以下几个方面进行了研究与探讨:
1、探讨了影响GPS网络RTK系统定位精度的三种主要的空间相关误差的特性和计算方法,包括电离层延迟、对流层延迟和卫星轨道误差。通过试验证明了对流层延迟误差将是网络RTK中最主要的误差源。提出内插流动站的空间相关误差(电离层延迟、对流层延迟和卫星轨道误差)来代替内插流动站综合误差的方法来提高流动站定位精度,并通过试验初步分析了该方法的实用效果。
2、分析讨论了现有的GPS网络RTK系统的改正数生成算法,给出了偏导算法、基于距离线性内插法、线性内插法、低次曲面模型法、线性组合模型法和条件平差法的数学模型。并对这些模型内插流动站和参考基准站间基线电离层单差、对流层单差的效果进行了比较,得出结论线性组合法和线性内插法可获得较优结果。并同时证明了流动站在网络中的位置和所选基准站网形的不同对流动站最后的定位精度有较大影响。
3、进一步研究探讨了网络RTK线性组合模型法的数学模型。由于双差卫星轨道误差、电离层延迟、对流层延迟等残差项的影响近似呈线性变化,因此利用基准站坐标精确已知这一条件,采用将基准站和流动站的观测值进行线性组合的方法可以消除或削弱这几项误差对流动站的影响。基于此原理详细讨论了消除和减弱这几项误差影响的过程,给出了采用线性组合模型法进行网络RTK定位的具体做法。
4、利用试验网络进行了模拟试验。选取Mn/DoT CORS系统中的部分基准站点组成了试验网络,以其中一个基准站点作为流动站进行了模拟试验。实现了网络RTK系统中用线性组合模型算法内插流动站误差双差并进而求得流动站的精确坐标的过程,证明了网络RTK技术在提高流动站定位精度中的有效性,并验证了用空间相关误差代替综合误差进行流动站误差内插是可行的。
本文重点分析了影响GPS网络RTK系统的三种主要的空间相关误差及其改正方法,并提出内插流动站空间相关误差来代替流动站综合误差;详细论述了现有的各种网络RTK系统改正数生成算法,并通过试验比较了各自的有效性,同时根据试验结果建议进行流动站定位时应根据流动站位置和基准站网形适当选择参与内插的基准站:以上结论对网络RTK系统中提高流动站定位精度有一定的参考价值。