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【摘要】GPS网络RTK虚拟参考站技术集高新技术于一身，它代表GPS发展的方向。GPS网络 RTK具有测量作业效率高、定位精度高、数据安全可靠、测量控制范围广、操作简单、能有效减少因地形复杂带来的繁重工作量等优势。本文介绍GPS网络RTK的工作原理，系统构成及优势。结合重庆市连续运行GPS参考站系统内网络RTK作业的实际应用，介绍了GPS网络RTK技术在城市1：500数字地形测量图根控制方面的应用情况，分析了网络RTK在特定场合下存在的问题，给出了相应的措施。
【关键词】GPS网络RTK；重庆市连续运行卫星定位系统；图根控制测量
1. 引言
（1）全球定位系统GPS是美国导航卫星定时测距全球定位系统的简称（Navigation Satellite Timing and Ranging Global Positioning System）。它能向用户提供全球性、全天候、连续、实时、高精度的三维位置、三维速度和时间信息。该系统自1973年12月开始，经过方案论证、工程研制和生产作业三个阶段，历经二十余年，耗资200多亿美元，于1994年全部建成。
（2）卫星实时定位分为RTD 、RTK和RTP 3种。凡采用伪距观测值、实时定位精度达到dm-m者，称为RTD。凡采用载波相位观测值、实时定位精度达到cm级者，称为RTK。凡接收卫星播发的差分信号（含伪距观测值和载波相位观测值）进行实时定位者，宜称为RTP。本文主要讨论网络RTK的组成与原理和运用。
2. GPS网络RTK基本原理及构成
2.1GPS网络RTK的基本原理。
（1）GPS网络RTK技术的基本原理就是：在一个较为广阔的区域均匀、稀疏的布设若干个固定观测站（成为基准站），构成一个基准站网，并以这些基准站中的一个或多个为基准，计算和播发改正信息，对该地区内的卫星定位用户进行实时改正。
（2）其原理借鉴了广域差分GPS和具有多个基准站的局域差分GPS的基本原理和方法，广域差分GPS采用误差分离技术，将GPS定位中的主要误差源分别加以“模型化”夕，把伪距差分分离为卫星星历误差、卫星钟差和电离层误差，并产生相应的改正数。用户利用广域差分改正数改正GPS伪距误差，以提高导航定位精度。局域差分GPS定位系统则向用户提供综合的DGPS改正信息——观测值改正，而不是提供单个误差源的改正。与广域差分和局域差分不同的是，GPS网络RTK技术通过内插法或线性组合法求得改正数，对载波相位进行改正，而非伪距或位置改正。因为这三种类型的差分定位中，利用载波相位进行差分定位精度最高。GPS网络RTK技术优势就是克服了普通RTK测量中测站间距的限制，它的有效距离可以达到几十甚至上百公里，覆盖面广阔，精度仍能达到厘米级。可靠性强。这也是GPS网络RTK技术能够很快发展的原因。
2.2GPS网络RTK的组成。
2.2.1实时动态差分RTK测量系统，是GPS测量技术与数据通讯传输技术相结合而构成的系统。GPS网络RTK系统的包括四部分：（1）基准站网。（2）数据处理中心。（3）数据链，包括基准站与数据处理中心数据通讯和数据处理中心与用户部分的数据通讯。
（4）用户部分。其中最核心的就是数据处理中心，他包括了GPS网络RTK系统中数据的传输、接收、转换、处理、发送等重要任务。基准站网是由固定的基准站组成网络，一般一个完整的GPS网络RTK系统至少有3个固定的已知基准控制点（标准为6个），数据处理中心也称为控制中心，是整个GPS网络RTK系统的核心部分，由GPS网络RTK软件、计算机、路由器和通讯服务器组成。数据通讯线路是整个系统中不可缺少的部分，它担负着联系控制中心与基准站和流动站的重要任务。用户部分也就是流动站部分，由GPS接收机、移动电话和调制解调器等构成。接受机通过无线网络将自己初始位置发给控制中心，并接受控制中心的差分信号，生成厘米级的位置信息。这也是GPS网络RTK系统最终要得到的结果。
2.2.2以上是GPS网络RTK系统四个基本组成部分的简单介绍，它们构成了整个系统的框架和灵魂，如图 1。
图1GPS网络RTK系统构成
2.3GPS网络RTK的工作过程。
（1）首先要在一定的区域建立永久性的连续运行GPS参考站，通过网络技术（Internet）把它们连接到控制中心，控制中心接收和处理所有参考站的原始观测值，整体平差，消除和减弱轨道误差、电离层和对流层影响以及周跳，建立改正数动态数据库。用户在作业过程中，不需要建立基准站，通过手机等方式访问控制中心，并把自己的初始位置信息发给控制中心，控制中心根据用户的位置，计算出流动站处的观测值改正数，并通过控制中心播发给流动站用户。用户根据控制中心播发的改正数信息，就可以求得流动站处的精确坐标信息，GPS网络RTK的工作过程如图2。
（2）根据上述的GPS网络RTK的工作过程，一个完整的GPS网络RTK系统至少包括了四部分：基准站网，数据处理中心，数据通讯线路以及用户部分。每个组成部分都有它不可替代的作用，也与其它部分相互联系，相互依存。
图2GPS网络RTK的工作过程
2.4GPS网络RTK数据采集与处理。
（1）GPS网络RTK系统的数据采集和处理与常规RTK是基本相同的，但它选择的是动态测量，所采用的初始化方式也是最快最方便的OTF法，其作业基本过程是：流动站接收机在未知点上设站、对中、整平、开机初始化、求解整周模糊度，并及时发送流动站信息到控制中心；同时各基准站也将同步观测传输到控制中心。控制中心根据流动站和基准站发送的信息，实时处理和计算分析，获得流动站的精确三维坐标，并及时发送给流动站用户，如图3。
图3GPS网络RTK系统数据处理
【关键词】GPS网络RTK；重庆市连续运行卫星定位系统；图根控制测量
1. 引言
（1）全球定位系统GPS是美国导航卫星定时测距全球定位系统的简称（Navigation Satellite Timing and Ranging Global Positioning System）。它能向用户提供全球性、全天候、连续、实时、高精度的三维位置、三维速度和时间信息。该系统自1973年12月开始，经过方案论证、工程研制和生产作业三个阶段，历经二十余年，耗资200多亿美元，于1994年全部建成。
（2）卫星实时定位分为RTD 、RTK和RTP 3种。凡采用伪距观测值、实时定位精度达到dm-m者，称为RTD。凡采用载波相位观测值、实时定位精度达到cm级者，称为RTK。凡接收卫星播发的差分信号（含伪距观测值和载波相位观测值）进行实时定位者，宜称为RTP。本文主要讨论网络RTK的组成与原理和运用。
2. GPS网络RTK基本原理及构成
2.1GPS网络RTK的基本原理。
（1）GPS网络RTK技术的基本原理就是：在一个较为广阔的区域均匀、稀疏的布设若干个固定观测站（成为基准站），构成一个基准站网，并以这些基准站中的一个或多个为基准，计算和播发改正信息，对该地区内的卫星定位用户进行实时改正。
（2）其原理借鉴了广域差分GPS和具有多个基准站的局域差分GPS的基本原理和方法，广域差分GPS采用误差分离技术，将GPS定位中的主要误差源分别加以“模型化”夕，把伪距差分分离为卫星星历误差、卫星钟差和电离层误差，并产生相应的改正数。用户利用广域差分改正数改正GPS伪距误差，以提高导航定位精度。局域差分GPS定位系统则向用户提供综合的DGPS改正信息——观测值改正，而不是提供单个误差源的改正。与广域差分和局域差分不同的是，GPS网络RTK技术通过内插法或线性组合法求得改正数，对载波相位进行改正，而非伪距或位置改正。因为这三种类型的差分定位中，利用载波相位进行差分定位精度最高。GPS网络RTK技术优势就是克服了普通RTK测量中测站间距的限制，它的有效距离可以达到几十甚至上百公里，覆盖面广阔，精度仍能达到厘米级。可靠性强。这也是GPS网络RTK技术能够很快发展的原因。
2.2GPS网络RTK的组成。
2.2.1实时动态差分RTK测量系统，是GPS测量技术与数据通讯传输技术相结合而构成的系统。GPS网络RTK系统的包括四部分：（1）基准站网。（2）数据处理中心。（3）数据链，包括基准站与数据处理中心数据通讯和数据处理中心与用户部分的数据通讯。
（4）用户部分。其中最核心的就是数据处理中心，他包括了GPS网络RTK系统中数据的传输、接收、转换、处理、发送等重要任务。基准站网是由固定的基准站组成网络，一般一个完整的GPS网络RTK系统至少有3个固定的已知基准控制点（标准为6个），数据处理中心也称为控制中心，是整个GPS网络RTK系统的核心部分，由GPS网络RTK软件、计算机、路由器和通讯服务器组成。数据通讯线路是整个系统中不可缺少的部分，它担负着联系控制中心与基准站和流动站的重要任务。用户部分也就是流动站部分，由GPS接收机、移动电话和调制解调器等构成。接受机通过无线网络将自己初始位置发给控制中心，并接受控制中心的差分信号，生成厘米级的位置信息。这也是GPS网络RTK系统最终要得到的结果。
2.2.2以上是GPS网络RTK系统四个基本组成部分的简单介绍，它们构成了整个系统的框架和灵魂，如图 1。
图1GPS网络RTK系统构成
2.3GPS网络RTK的工作过程。
（1）首先要在一定的区域建立永久性的连续运行GPS参考站，通过网络技术（Internet）把它们连接到控制中心，控制中心接收和处理所有参考站的原始观测值，整体平差，消除和减弱轨道误差、电离层和对流层影响以及周跳，建立改正数动态数据库。用户在作业过程中，不需要建立基准站，通过手机等方式访问控制中心，并把自己的初始位置信息发给控制中心，控制中心根据用户的位置，计算出流动站处的观测值改正数，并通过控制中心播发给流动站用户。用户根据控制中心播发的改正数信息，就可以求得流动站处的精确坐标信息，GPS网络RTK的工作过程如图2。
（2）根据上述的GPS网络RTK的工作过程，一个完整的GPS网络RTK系统至少包括了四部分：基准站网，数据处理中心，数据通讯线路以及用户部分。每个组成部分都有它不可替代的作用，也与其它部分相互联系，相互依存。
图2GPS网络RTK的工作过程
2.4GPS网络RTK数据采集与处理。
（1）GPS网络RTK系统的数据采集和处理与常规RTK是基本相同的，但它选择的是动态测量，所采用的初始化方式也是最快最方便的OTF法，其作业基本过程是：流动站接收机在未知点上设站、对中、整平、开机初始化、求解整周模糊度，并及时发送流动站信息到控制中心；同时各基准站也将同步观测传输到控制中心。控制中心根据流动站和基准站发送的信息，实时处理和计算分析，获得流动站的精确三维坐标，并及时发送给流动站用户，如图3。
图3GPS网络RTK系统数据处理