祝會忠

遼寧工程技術(shù)大學測繪與地理科學學院，遼寧 阜新123000

目前網(wǎng)絡(luò)RTK系統(tǒng)中基準站間距一般為幾十千米，基準站的建設(shè)不僅成本較高，而且選址要求也比較嚴格，如優(yōu)越的觀測條件、完善的網(wǎng)絡(luò)通信和儀器安全等。目前的網(wǎng)絡(luò)RTK系統(tǒng)一般需要一定的觀測時間才能夠啟動系統(tǒng)和實現(xiàn)流動站定位，不能在單歷元確定基準站觀測值的整周模糊度和完成流動站厘米級定位。而流動站一般都是采用雙差誤差改正模型對觀測值進行誤差改正，雙差誤差改正造成了測站和衛(wèi)星間的相關(guān)性，不能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)RTK和PPP的統(tǒng)一。針對網(wǎng)絡(luò)RTK方法的這些問題，本文提出了一種基于非差誤差改正數(shù)的長距離單歷元網(wǎng)絡(luò)RTK算法（基準站間距100～200km或更長），具體研究內(nèi)容如下：

（1）基于非差誤差改正數(shù)的長距離單歷元網(wǎng)絡(luò)RTK方法的基本概念及特點。采用單歷元確定長距離基準站載波相位觀測值的整周模糊度，然后進行單歷元高精度區(qū)域非差誤差模型的建立、非差誤差改正數(shù)的計算及流動站非差觀測誤差的改正，進而實現(xiàn)流動站整周模糊度的動態(tài)單歷元解算和定位。長距離網(wǎng)絡(luò)RTK不僅可以減少建設(shè)基準站網(wǎng)的成本，而且可以解決建設(shè)基準站比較困難地方的網(wǎng)絡(luò)RTK系統(tǒng)建設(shè)問題。單歷元網(wǎng)絡(luò)RTK算法使基準站網(wǎng)在單歷元即可啟動，不需要考慮基準衛(wèi)星變化的問題，流動站僅利用單歷元數(shù)據(jù)即可實現(xiàn)厘米級定位。使用非差誤差改正數(shù)，流動站不需要進行雙差觀測值的組合，且各基準站的誤差改正數(shù)是獨立的，可以方便地通過網(wǎng)絡(luò)播發(fā)和接收。能夠克服雙差網(wǎng)絡(luò)RTK帶來的測站和衛(wèi)星間的相關(guān)關(guān)系，使網(wǎng)絡(luò)RTK的作業(yè)方式更加靈活，在算法上實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)RTK和PPP的統(tǒng)一。

（2）網(wǎng)絡(luò)RTK的GNSS定位理論和各類誤差處理方法的介紹和研究。介紹了GNSS網(wǎng)絡(luò)RTK定位算法中涉及的GNSS定位基礎(chǔ)理論。并介紹了GNSS定位中各種誤差的特性及其誤差處理方法，重點分析了GNSS網(wǎng)絡(luò)RTK定位中對各種誤差的處理方法，主要是距離相關(guān)性較強的衛(wèi)星軌道誤差、電離層延遲誤差和以對流層延遲為主的中性大氣延遲誤差。

（3）提出了長距離網(wǎng)絡(luò)RTK基準站整周模糊度單歷元解算方法。首先建立和推導出基準站網(wǎng)雙頻載波相位整周模糊度間關(guān)于電離層延遲誤差和非色散性誤差的線性關(guān)系，利用基準站整周模糊度間的這兩種線性關(guān)系搜索雙差寬巷整周模糊度。然后通過固定的雙差寬巷整周模糊度，對雙差載波相位整周模糊度進行搜索確定。并使用根據(jù)高度角和方位角最接近原則，重新選擇基準衛(wèi)星的方法，進一步保證載波相位整周模糊度的準確確定，可以實現(xiàn)長距離基準站整周模糊度的單歷元準確解算。

（4）提出了區(qū)域誤差的非差改正方法。利用確定的基準站雙差載波相位整周模糊度得到對應(yīng)衛(wèi)星的非差模糊度，計算出高精度的基準站非差觀測誤差，然后建立高精度的非差誤差改正模型，并計算出流動站誤差改正數(shù)。詳細給出了利用已經(jīng)確定的長距離基準站整周模糊度，計算區(qū)域非差誤差改正數(shù)的方法和公式推導過程。同時，根據(jù)非色散性誤差和色散性誤差的不同特性，提出了區(qū)域誤差的非差分類誤差改正方法，給出了非差誤差的分離及流動站非差分類誤差改正數(shù)的計算方法。利用非差誤差改正方法可消除或削弱流動站的觀測誤差，恢復流動站模糊度的整數(shù)特性，改變了流動站傳統(tǒng)的雙差定位模式。該方法適用于單歷元網(wǎng)絡(luò)RTK用戶的實時高精度區(qū)域電離層延遲及中性大氣延遲等誤差的改正。

（5）提出了長距離網(wǎng)絡(luò)RTK流動站載波相位整周模糊度的單歷元動態(tài)解算方法。首先推導出流動站上各類載波相位觀測值整周模糊度間的線性關(guān)系，利用線性關(guān)系能夠壓縮單歷元寬巷整周模糊度的搜索空間，結(jié)合寬巷整周模糊度的兩步搜索法，可準確確定寬巷整周模糊度。然后將確定的寬巷整周模糊度代入無電離層組合觀測值，利用無電離層組合觀測值單歷元解算出原始載波相位的整周模糊度。并利用載波相位無電離層觀測方程解算出流動站的位置參數(shù)。

（6）對基于非差誤差改正數(shù)的長距離單歷元網(wǎng)絡(luò)RTK算法進行程序?qū)崿F(xiàn)和軟件編制。并使用實測CORS網(wǎng)的觀測數(shù)據(jù)對各算法進行試驗檢驗和結(jié)果分析，最后對基于非差誤差改正數(shù)的長距離單歷元網(wǎng)絡(luò)RTK算法進行綜合試驗，流動站能夠得到厘米級的定位結(jié)果。