[发明专利]一种广播式网络RTK定位技术

说明书

本发明提供了一种广播式网络RTK定位技术，包括通过划分格网确定虚拟参考站位置；计算虚拟参考站观测数据；数据中心将差分改正数信息通过单向传播网络播发给广大的用户；用户终端接收到格网表和对应的虚拟观测站观测数据，重塑VRS数据的RTCM格式数据，并计算定位结果等四步骤。本发明遵循了VRS数据处理原理，利用现有的GNSS基准站设施，仅对数据处理软件和流动站设备中的数据计算软件进行适当的改造即可以实现厘米级实时定位，由于技术引入投入少，适应性强，保密性好，用户数量无限，可以在多个行业广泛使用。

技术领域

本发明属于测绘导航定位技术领域，尤其是涉及一种广播式网络RTK定位技术。

背景技术

利用卫星导航定位系统获取点的位置信息是目前基础测绘信息采集和导航定位的主要手段。利用卫星导航定位系统进行绝对定位(或单点定位)时，其精度受到卫星轨道误差、钟差、大气延迟误差及人为因素等诸多因素的影响，尽管其中一些系统性误差可以通过模型加以消除或改正，但是其残差仍是不可忽略的。实践表明，目前单点定位精度可达到米级，而动态单点定位的精度仅仅为10m-40m，远低于大地测量精密定位的要求。为了消除和减弱上述误差的影响，提高定位精度，GNSS差分定位技术是提高导航定位精度的最有效方法。

差分定位技术是在一个测站对两个目标的观测量、在两个测站对一个目标的观测量以及同一个测站对两个目标的两次观测量进行求差，其目的在于消除公共项(包括公共误差和公共参数)，从而提高定位精度。差分定位技术在近年来获得迅速发展和广泛应用，从最初的仅能提供坐标改正数(或伪距改正数)发展到能把各种误差分离出来，向流动站提供卫星星历、卫星钟差改正和大气延迟误差等各种改正信息。在差分技术中，目前应用较广泛的是载波相位动态实时差分RTK技术，它建立在实时处理测站载波相位基础上，能实时提供流动站的三维坐标，精度达到厘米级。

RTK技术是一种基于单基准站和载波相位观测值进行实时差分定位的GNSS相对定位技术。流动站进行常规RTK定位时，参考站观测的载波相位数据(有时也包括伪距观测值)以及参考站坐标，通过可靠的数据通信链路实时传送给流动站。利用相对定位原理，流动站根据当前载波相位观测值(以及伪距观测值)和广播星历进行实时相对差分，削弱和消除轨道误差、钟差、大气误差等的影响，根据已知的参考站精确坐标，实时计算流动站瞬时位置，大大提高流动站定位精度(分米甚至厘米级)。

RTK技术是建立在流动站与参考站之间误差强相关假设基础上的。即：对同步载波相位观测值进行差分(一般采用双差观测值)，消除或削弱流动站与参考站共有的相关系统误差，包括卫星钟和接收机钟差、卫星星历误差、大气延迟误差等。

RTK技术在应用中遇到的最大问题就是参考站校正数据的有效作用距离，即基准站和流动站之间距离越长，空间相关性越弱，计算结果精度越差，通常有效距离仅20km，但经常解算失效，其实际的可靠作用距离小于15km，若基准站出现问题，则整个系统失效。

网络RTK是由RTK技术发展而来的高精度卫星定位测量技术，网络RTK技术，也称为多基准站RTK技术，是一种集成了GNSS数据处理、计算机和通讯网络技术的实时动态定位技术。它是由连续运行GNSS基准站网(至少3个以上基准站形成基准站网络)、数据中心、数据通讯链路和流动站部分组成。为网络区域内的流动站提供准实时(秒级延迟)的、空间坐标系统统一的、精度水平一致的位置(厘米级精度)信息。