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针对网络RTK/VRS关键算法和实时卫星钟差反演的研究现状,本文通过充分利用区域参考站网络的优势,详细分析各种双差残余误差(电离层、对流层、轨道误差等)的基本变化规律,研究参考站网络星型拓扑结构的构造方法,在此基础上重点研究基于星型VRS网络的模糊度快速解算方法及其质量控制、星型VRS网络误差改正数生成算法;同时研究基于区域参考站网络的实时精密卫星钟差估计方法;设计和实现基于大规模网络RTK技术和PPP增强技术的分布式GNSS定位增强系统综合服务系统——EarthNet2.0。具体内容如下:
(1)本文首先介绍了网络RTK/VRS技术的工作原理和组成,概括性地阐述网络RTK中VRS技术观测值计算模型;在此基础上重点分析与基线长度相关的电离层误差、对流层误差、卫星轨道误差等主要误差,通过实例数据分析各误差基本变化规律;同时针对相应的误差特性,介绍常用的几种误差改正数,为星型VRS网络改正数建模奠定基础。
(2)针对现有的VRS网络的优缺点,提出了基于星型拓扑结构的VRS网络,探讨了星型VRS网络自动构建的具体算法;在此基础上,研究了星型VRS网络模糊度解算技术,给出了网络模糊度参数估计策略及模糊度质量网络验证的方法;同时针对现有VRS误差改正数计算模型的不足,分别提出了电离层改正数星型内插模型以及顾及高程差异的对流层改正星型内插模型。
(3)探讨了基于区域参考站网络的实时卫星钟差估计方法,提出了基于组合差分模型的精密卫星钟差估计策略,分析了基于RTCM格式的精密卫星钟差编码,并通过自编软件实现算法测试和评估卫星钟差估计的精度。
(4)对自主研发的大规模网络RTK与实时PPP增强服务系统的系统组成、功能模块进行了介绍,并详细论述了高精度差分定位服务和PPP增强服务的具体实现流程;在此基础上利用TJCORS和重庆GNSS网平台,分别对网络RTK/VRS子系统和PPP增强信息反演子系统进行测试和评估。网络RTK/VRS子系统测试主要包括初始化时间测试定位精度测试;PPP增强信息反演子系统测试主要包括收敛时间和PPP定位精度的测试。