全球观点：赛维板报丨GPS全球定位系统定位技术

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四、新的新的 GPS 定位技术

(资料图片)

近几年，在高精度 GPS 定位技术方面出现了两种新的定位方法，它们是网络 RTK 技术和精密单点定位技术。随着这两项新技术的不断完善和人们对它们的逐步了解，其应用范围将逐渐扩大，其大规模的应用将改变原有的许多 GPS 作业模式，大大提高 GPS 测量的工作效率和定位精度。

(一) 网络 RTK

网络 RTK 技术也称“虚拟参考站技术” (Virtual Reference Station –VRS)。20 世纪 90年代后期，GPS 长距离快速精密定位方法出现突破，根据大区域多个 GPS 观测站的数据，卫星轨道误差和大气折射误差可以得到消除或消弱，模糊度的整周特性得到加强，导致了网络 RTK 系统的产生和发展。

网络 RTK 系统最为重要的功能是长距离高精度快速动态定位。其核心思想是：根据用户的位置，系统生成一个观测值，如同在用户附近有一个虚拟的观测站；用户根据该观测值，采用常规的 RTK 方法，就能实现精密定位。

1. 网络 RTK 定位系统的组成

网络 RTK 定位系统由以下几个部分组成：

(1) 基准站单元：GPS 卫星定位数据和气象数据跟踪、采集、传输和设备完好性监测。

(2) 数据通信系统：采用无线或有线方式，把基准站 GPS 观测数据和气象数据传输至监控分析中心。

(3) 监控分析中心：数据处理、系统管理、服务提供。

(4) 数据发播系统：采用互连网、GSM 或 FM 等方式，把原始 GPS 数据或差分改正信息发送给用户。

(5) 用户应用系统：根据用户需求进行不同精度的定位。网络 RTK 系统是一个综合的多功能定位服务系统，根据基准站的分布，其作用区域可以覆盖一个城市或一个行政区划、甚至一个国家和地区。

2. 网络 RTK 定位系统提供的定位服务

(1) 实时应用

以 FMHDS 技术或 UHF/VHF 作为主要的通信手段，其应用如下：

实时厘米级精度定位测量，技术上依靠高精度的载波相位差分实现(简称 RTK)，主要用于城市实时控制测量，实时小区域大中比例尺测图与修测、工程放样和工程监测。

亚米级(分米量级的)精度定位测量，主要适合于 GIS 更新或相应工程应用。

1～5 米级差分精度定位测量，技术上主要依靠伪距差分实现(伪距差分)，主要服务对象是船舶、车辆导航和车辆监控用户。

(2) 事后应用

以 Internet 作为主要的数据传输手段，其应用如下：

毫米或亚厘米量级定位测量，由监控分析中心提供高精度的载波相位差分数据，用户依靠自身软件进行事后或准实时处理得到毫米量级的精密定位。主要服务于精密控制、变形监测和精密工程建设。

米级和亚米级事后差分，主要用于事后 GIS 数据更新，如道路更新、城市管线测量等等。厘米级快速事后静态定位，主要应用于某些工程。

所以，在一个城市建立网络 RTK 系统，基本上能够满足各种精度要求的定位服务。系统本身提供的定位服务种类，也涵盖了目前所有的 GPS 测量手段，如差分 GPS 定位、静态定位、RTK 定位等。

(二) 精密单点定位

定位原理如同单点定位，采用双频载波相位观测值，需要外部提供精密的轨道和卫星钟差。精密单点定位技术(Precise Point-Positioning--PPP)，也称 PPP 技术。

在 GPS 定位中，主要的误差来源于三类，即轨道误差、卫星钟差和电离层延时。如果采用双频接收机，可以利用 LC 相位组合，消除电离层延时的影响。这样，定位误差只有轨道误差和卫星钟差两类。如果能够提供精确的卫星轨道和卫星钟差，利用观测得到的相位值，就能精确地计算出接收机位置、对流层延时等信息。

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