【摘 要】虛擬參考站的出現(xiàn)是GPS 定位技術(shù)的又一次比較大的技術(shù)突破，在工程測(cè)量中的使用效果更加顯著，標(biāo)志著高精度GPS 的發(fā)展進(jìn)人了一個(gè)新階段。本文在分析了網(wǎng)絡(luò)RTK 技術(shù)的工作原理基礎(chǔ)上，針對(duì)實(shí)際在建筑工程施工測(cè)量中的應(yīng)用做了幾點(diǎn)介紹。在工程使用中，要結(jié)合實(shí)際情況與科學(xué)知識(shí)，制定適合的使用方案，進(jìn)而提高工作效率。

【關(guān)鍵詞】虛擬參考站；工程測(cè)量；VRS

現(xiàn)代虛擬參考站技術(shù)VRS（Virtual Reference Stations）的誕生，使測(cè)量員一進(jìn)入測(cè)區(qū)的任何一點(diǎn)就能立即開(kāi)始GPS高精度實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)RTK測(cè)量，這是一種新型高科技技術(shù)，這種技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)有利于加快工程建設(shè)的發(fā)展。這一創(chuàng)新的定位理論思想是采用了固定參考站網(wǎng)絡(luò)來(lái)合成“虛擬參考站”。其最大的優(yōu)勢(shì)在于它不再要求用戶(hù)建立自己的參考站，從而可以節(jié)省時(shí)間，也節(jié)約了投資。

1 虛擬參考站技術(shù)概述

1、虛擬參考站技術(shù)

虛擬參考站技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)中的一種，其基本原理是在三個(gè)或更多參考站覆蓋范圍內(nèi)（參考站間距離可達(dá)到50~70Km），流動(dòng)站首先進(jìn)行任意單點(diǎn)定位確定一個(gè)概約坐標(biāo)，這是至關(guān)重要的一點(diǎn)，然后通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將該坐標(biāo)發(fā)送至VRS數(shù)據(jù)處理中心。處理中心的作用是處理原始觀測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)，直接計(jì)算出各參考站的各種偏差改正。如軌道偏差、多路徑效應(yīng)等，這種技術(shù)的使用大大減少測(cè)量的誤差，并且保證測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，優(yōu)勢(shì)明顯，誤差模型如下：

①含l個(gè)高程因子的三參平面擬合模型

（HlQM3）

dT=a0+alx+a2y+a3h（h為測(cè)站高程）既顧及對(duì)流層隨平面位置的線性變化又考慮對(duì)流層隨高程的線性變化。

②含1個(gè)高程因子的四參曲面擬合模型

（HlQM4）

dT=a0+alx+a2y+a3xy+a4h

相對(duì)傳統(tǒng)RTK明顯優(yōu)勢(shì)如下：

1、效率高費(fèi)用低

從作業(yè)過(guò)程講，其優(yōu)勢(shì)是顯而易見(jiàn)的。由于我們所接收到的改正信息是由虛擬的VRS所發(fā)送，避免了更多多余設(shè)備的使用，VRS系統(tǒng)實(shí)際上是一種多基站技術(shù)。它在處理上利用了多個(gè)參考站的聯(lián)合數(shù)據(jù)，節(jié)省了大量的人力和物力，為工程建設(shè)節(jié)約了大量的資金投入，有效降低了作業(yè)成本，同時(shí)，主要的工作特點(diǎn)是提高了RTK作業(yè)的機(jī)動(dòng)性與靈活性。并且，在作業(yè)過(guò)程中節(jié)省了由于參考站與移動(dòng)站距離過(guò)長(zhǎng)而不得不進(jìn)行換站的時(shí)間。

2、作業(yè)精度高

測(cè)量工作難點(diǎn)就是數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，是測(cè)量工具開(kāi)發(fā)一直致力研究的問(wèn)題，也是工作的難點(diǎn)。VRS差分信號(hào)傳播距離遠(yuǎn)，這樣的好處在于用戶(hù)不必架設(shè)自己的基準(zhǔn)站，從而在整體上大大擴(kuò)展了RTK的作業(yè)距離，避免由于距離造成的沒(méi)必要麻煩。PPM的概念沒(méi)有了，在VRS網(wǎng)絡(luò)控制范圍內(nèi)，精度始終在1-2個(gè)厘米，使用起來(lái)非常便利，在實(shí)際工作中，由于所有的測(cè)量點(diǎn)都是基于相同的“參考站”。

3、系統(tǒng)的可靠性高

網(wǎng)絡(luò)RTK系統(tǒng)可靠性?xún)?yōu)于傳統(tǒng)RTK，因?yàn)閭鹘y(tǒng)RTK系統(tǒng)的可靠性取決于單個(gè)參考站，這使得我們獲取測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度受到一定的條件限制。由于造成的問(wèn)題有人為的或者地理?xiàng)l件的，一般情況下很難避免，這就要求我們建立合適的解決方案。網(wǎng)絡(luò)RTK采用了多個(gè)參考站的聯(lián)合數(shù)據(jù)，系統(tǒng)的可靠性大大得到了提高。

4、應(yīng)用范圍廣

相對(duì)來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)RTK的使用范圍非常廣泛，被國(guó)內(nèi)的多數(shù)工程采用，可見(jiàn)其優(yōu)越性是顯而易見(jiàn)的。采用GPS網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)建立VRS系統(tǒng)，能夠完全滿(mǎn)足國(guó)土整治、城市規(guī)劃、交通管理、地籍測(cè)繪、控制測(cè)量以及各種工程建筑物放樣等工作的要求，是傳統(tǒng)技術(shù)達(dá)不到的高要求技術(shù)水平。

3 網(wǎng)絡(luò)RTK算法總結(jié)

網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)是建立在多基站和連續(xù)運(yùn)行參考站基礎(chǔ)上的，主要的計(jì)算采用載波相位觀測(cè)值，其算法有以下幾種形式。

l、1996年，提出用多參考站來(lái)消除載波相位定位中與距離相關(guān)的系統(tǒng)誤差。首先，要了解其工作原理，只有這樣才能更好的發(fā)展開(kāi)拓創(chuàng)新技術(shù)，其原理是以水平坐標(biāo)為參數(shù)，建立一個(gè)載波相位改正數(shù)的幾何模型。然后，通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)所有參考站數(shù)據(jù)進(jìn)行最小二乘平差，求出幾何模型的“網(wǎng)絡(luò)系數(shù)”。

S=－（（X－M）sin（Q+90）－（Y－N）cos（Q+90）

注明參數(shù)含義

2、Wanninger在1995年提出了線性?xún)?nèi)插算法，是在上一種算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合多年的實(shí)際研究得出的計(jì)算公式。該算法主要針對(duì)電離層誤差，首先計(jì)算網(wǎng)絡(luò)內(nèi)參考站（通常指三個(gè)參考站）的雙差電離層延遲改正數(shù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)一系列復(fù)雜運(yùn)算。

Ttrop=ΔTZD×MD（ES）+ΔTZW×MW（ES）

注明參數(shù)含義

3、條件平差法最早由Raquet在1998年提出，主要的計(jì)算原理比較簡(jiǎn)單化，相對(duì)來(lái)說(shuō)比傳統(tǒng)的復(fù)雜計(jì)算有一定的優(yōu)越性。用于計(jì)算偽距以及載波相位觀測(cè)值的距離相關(guān)誤差改正數(shù)。網(wǎng)絡(luò)平差法通過(guò)處理所有參考站觀測(cè)值，得到關(guān)于系統(tǒng)誤差協(xié)方差的函數(shù)表達(dá)式。網(wǎng)絡(luò)平差方法的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)對(duì)誤差協(xié)方差的分析可以對(duì)不同情況下的系統(tǒng)性能進(jìn)行預(yù)測(cè)。

4 總結(jié)

通過(guò)本文的論述，使我們清晰的了解到有效利用虛擬參考站技術(shù)（VRS）在工程測(cè)量中的重要作用，網(wǎng)絡(luò)RTK的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的，使測(cè)量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度大大提高。要想使測(cè)量技術(shù)快速的發(fā)展，在工作中工作人員必須具備專(zhuān)業(yè)的知識(shí)，并且在實(shí)際工作中，不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，只有這樣，才能開(kāi)拓創(chuàng)新更好的技術(shù)，為工程事業(yè)快速發(fā)展提供強(qiáng)有力的保障。

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