导航与定位中RTK技术研究

RTK(Real-time Kinematic)技术是卫星导航技术的一个分支,利用卫星信号中的载波相位差分可实现实时动态的精密相对定位,在导航与定位中拥有广泛的应用前景。本文介绍了RTK系统基准站、移动站和数据链三大组成部分和载波相位双差观测的基本原理,利用Lambda算法求解整周模糊度的关键技术,从卫星导航系统、信号传播、RTK系统等方面分析了影响RTK定位精度和可靠性的因素并提出解决措施。最后论述RTK技术在导航与定位领域的应用现状及未来发展趋势。     

广州市北斗卫星导航连续定位服务系统的建立

北斗卫星导航系统日益成熟,基于该系统建立覆盖广州市北斗卫星导航连续定位服务系统,经对网络实时载波相位差分(RTK)初始化时间和精度进行的测试,进一步证实了系统服务效率与性能得到大幅提升。     

一种面向GPS单频RTK的周跳探测算法

针对传统码-载波相位周跳探测方法应用于单频RTK时,存在的对小周跳不敏感、易受码观测噪声的影响等问题,本文提出一种多普勒观测值辅助的单频周跳探测方法。该方法将连续两个相邻历元多普勒观测值与载波相位差分观测值相结合,以构造实时周跳探测的多普勒-载波相位差分序列。然后应用假设检验方法,检测单频载波相位观测值是否存在周跳。实测数据分析表明:本文提出的方法能够准确探测单频载波相位观测数据中的小周跳,且该方法对周跳探测的灵敏度比传统码-相位差分序列方法更高,适用于单频RTK定位技术。      

一种城市环境下GNSS/MEMS IMU车载实时精密定位方法

针对城市环境下全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)信号严重遮挡和微机械惯性测量单元(micro-electro-mechanical system inertial measurement unit,MEMS IMU)误差快速累积导致GNSS/惯性导航系统(inertial navigation system,INS)组合定位精度下降的问题,提出了一种GNSS载波相位实时动态差分(real time kinematic,RTK)+载波相位时间差分(time-differenced carrier phase,TDCP)/INS实时精密定位方法。在观测条件良好时,采用固定模糊度的RTK与INS紧组合;当信号严重遮挡RTK解算失败但TDCP解算成功时,使用TDCP观测值与INS紧组合;若TDCP解算失败,采用INS推算导航。在武汉大学校园及周边开展车载实验,结果表明,在除了隧道等密闭环境以外的城市道路上,多系统GNSS的TDCP解算成功率接近90%。在RTK解算失败的连续时间小于45 s的复杂环境下,TDCP/INS组合定位的平...     

地形图测绘中RTK技术的应用

RTK（Real Time Kinematics）技术即实时载波相位差分技术，是实时处理两个测点载波相位观测量的差分方法，是一种高效的定位技术。载波相位差分方法分两类：一类是修正法，即将基准点的载波相位修正值直接发给流动站，改正流动站接收到的载波相位，然后求解流动站的实时坐标，该方法初始化速度慢，定位精度稍差，称准RTK技术；第二类是差分法，即求解起始相位整周模糊度，又称RTK初始化，然后再进行实时差分，是真正的RTK技术。差分法要求基准站GPS接受机实时地把观测数据及已知数据传输给流动站GPS接受机，流动站快速求解整周模糊度，在观测到5颗或以上卫星后，可实时求解出厘米级的流动站位置。由此可见，GPS RTK测量除应具备GPS信号接收系统外，还依赖两项关键技术：数据传输和数据实时处理技术。     

载波相位差分GPS定位技术

载波相位差分ＧＰＳ动态测量是近几年发展起来的定位新技术,可用于大比例尺测图,港口和航道测量,道路施工测量等精密定位中,文中就载波相位差分ＧＰＳ定位中的几个问题进行了论述,它们是差分ＧＰＳ定位技术的比较,准载波相全差分与载波相位差分的性能与比较,最后。为用户选购和应用提出了参考意见。     

基于BDS-3/GPS的RTK/B2b-PPP融合切换定位技术

针对远海、沙漠等网络实时动态(real-time kinematic, RTK)载波相位差分技术通讯信号容易中断的应用场景，提出了一种基于北斗三号(BeiDou-3 Navigation Satellite System, BDS-3)/GPS双系统的RTK/B2b-PPP融合切换定位技术.充分利用网络RTK收敛快、定位精度高和B2b-PPP单站定位、覆盖范围广的特点，将网络RTK获取的高精度位置坐标作为先验信息，与B2b-PPP融合以辅助B2b-PPP快速收敛.通过分时段多组数据的采样分析，结果表明：RTK固定解与B2bPPP融合定位精度在东(east,E)、北(north,N)、天顶(up,U)方向分别为2.57 cm、0.90 cm、2.83 cm，较独立B2b-PPP定位大幅提高；RTK固定解与B2b-PPP融合1 s后，便可帮助B2b-PPP瞬时收敛，RTK中断后初期精度达到厘米级，0.5 h后逐渐过渡到B2b-PPP独立定位精度水平，表明B2b-PPP可作为网络RTK的有效补充手段，在RTK差分中断后，能够有效维持高精度定位水平.     

一种单频单历元BDS／GPS组合整周模糊度解算方法

针对单频单历元组合载波相位差分技术(RTK)定位过程中存在的秩亏及模糊度解算病态等问题,提出了一种模糊度降相关的新方法。该方法引入伪距观测值进行辅助解算。首先采用经验分权法对伪距与载波相位观测值分配权重,并通过加权最小二乘法获得整周模糊度浮点解及协方差。然后通过对整周模糊度浮点解的方差-协方差矩阵进行降序排列和剔除病态模糊度。最后利用修正后的浮点解迭代搜索模糊度的整数解。试验结果表明而且可以起到良好的模糊度降相关的效果定位。      

实时动态定位技术在土地勘测工作中的应用

介绍载波相位差分技术(RTK)的原理，RTK的基本配置和作业流程以及在土地勘测工作中的应用。     

如何提高RTK测量精度

一、前言 RTK（Real Time Kinemati）技术即实时载波相位差分定位技术，它将GPS与数传技术相结合，就是把基准站观测到的载波相位观测值和基准站的位置信息以一定格式通过数据传输设备实时地传输给流动站，在流动站组成差分方程，实时地给出用户所在位置的厘米级三维坐标信息和精度指标。这项测量定位技术精度高（可达厘米级），     

长距离GPS/BDS双系统网络RTK方法

基于区域参考站网的网络实时动态定位(real-time kinematic,RTK)方法是实现全球定位系统(global positioning system,GPS)、北斗卫星导航系统(BeiDou satellite navigation system,BDS)高精度定位的主要手段。研究了一种长距离GPS/BDS双系统网络RTK方法,首先采用长距离参考站网GPS/BDS多频观测数据确定宽巷整周模糊度,利用引入大气误差参数的参数估计模型解算GPS/BDS双差载波相位整周模糊度;然后按照长距离参考站网观测误差特性的不同,分类处理参考站观测误差,利用误差内插法计算流动站观测误差,以改正流动站GPS/BDS双系统载波相位观测值的观测误差;最后使用流动站多频载波相位整周模糊度解算方法确定GPS/BDS载波相位整周模糊度并解算位置参数。使用长距离连续运行参考站(continuously operating reference stations,CORS)网的实测数据进行实验,结果表明,该方法能够利用长距离GPS/BDS参考站网实现流动站的厘米级定位。     

基于GPS／北斗网络RTK算法实现与结果分析

随着GPS现代化的发展以及中国北斗二代的实施,GPS／BDS组合导航系统在各个行业领域和亚太地区各个国家得到日益广泛的应用,国际海运事业无线电技术委员会（RTCM）增加了北斗卫星导航系统（BDS）星历电文并支持BDS载波相位差分应用使得北斗的地基增强系统在各行业中的应用更加重要。本文介绍相对定位基本模型,单基站实时运态（RTK）与多基站RTK基本原理以及虚拟参考站（VRS）定位方法,通过采集GPS／BDS观测值,分析单基站RTK与多基站定位结果。结果表明,若流动站与基准站距离较短,多基站与单基站定位精度均能得到厘米级定位结果;在流动站与基准站距离较长时,GPS／BDS双频多基站RTK的定位精度能达到厘米级定位结果,可用性强。      

长距离网络RTK实时厘米级定位算法

针对CORS系统建设成本高和选址困难的问题,该文提出GPS长距离网络RTK定位算法。该算法首先利用MW组合观测方程解算基准站双差宽巷整周模糊度,采用Saastamoinen模型和GMF映射函数模型相结合解算双差对流层干分量延迟残差,并将双差对流层湿分量延迟残差作为未知参数进行估计,同时结合无电离层组合观测值解算基准站双差载波整周模糊度;然后,采用综合误差内插法解算基准站和流动站的误差改正数;最后,采用最小二乘法逐历元进行法方程叠加解算流动站双差模糊度浮点解,并利用LAMBDA算法和通过TIKHONOV正则化改进的LAMBDA算法搜索固定流动站双差宽巷整周模糊度和双差载波整周模糊度。实验表明,该算法能够将基准站间距离提高到100~150km,使流动站用户可以获得厘米级定位结果。     

大范围网络RTK基准站间整周模糊度实时快速解算

网络RTK是目前实现高精度实时动态定位的重要手段之一,而网络RTK高精度定位的关键问题是基准站间整周模糊度的实时快速准确固定。对于大范围网络RTK,由于基准站间距离的增加,电离层延迟误差、对流层延迟误差和卫星轨道误差相关性降低,导致基准站间整周模糊度不能快速准确地固定,因此本文提出了一种大范围网络RTK基准站间整周模糊度固定算法。该算法首先利用L1、L2载波相位观测值和P1、P2伪距观测值解算基准站间的双差宽巷模糊度;然后采用Saastamoinen模型和Chao映射函数模型相结合解算双差对流层延迟误差,并将双差宽巷模糊度作为L1、L2双差载波相位整周模糊度的约束关系来确定L1、L2双差载波相位整周模糊度;最后采用CORS站的实测数据进行试验,并将本文的试验结果同GAMIT软件的解算结果进行比对,结果表明该算法可以快速准确地实现单历元双差载波相位整周模糊度的固定。     

北斗卫星导航系统双差网络RTK方法

针对北斗卫星导航系统常规实时动态差分(RTK)定位中,整周模糊度的快速解算和流动站位置信息的解算精度问题,该文研究了一种北斗卫星导航系统双频双差网络RTK方法,首先解算参考站网B1、B2载波相位整周模糊度,利用固定的参考站网载波相位整周模糊度计算参考站的观测误差,使用区域误差内插法计算流动站的综合误差影响,改正流动站的观测误差并进行流动站的整周模糊度解算,最后使用实测数据进行算法实验。实验结果表明,该文的方法可以利用北斗卫星导航系统双频观测数据实现网络RTK流动站的厘米级定位。     

基于移动基准站的舰船系统试验数据处理方法研究

针对舰船系统试验基准数据处理利用GNSS定位数据通过固定基准站差分解算后再获得相对关系解算的不足,分析该方法面临的难题及难以满足远距离大航区试验的现实问题,提出基于载波相位实时动态差分处理的移动基准站解算方法。在研究GNSS差分定位原理基础上,结合经典载波相位双差方法,通过单历元实时差分,建立无固定基准站的相对数据解算模型。基于采集的实测数据,分析基线解算精度,验证所提出方法在舰船系统试验基准数据处理中的可行性和质量效果。     

GPSRTK在图根控制测量中的应用

采用载波相位实时动态差分技术进行相对定位的GPS RTK技术,因其作业效率高、没有误差积累、作业自动化程度高、操作简便、数据处理能力强和需要人员少等优点在各行各业中得以广泛应用.本文通过工作实践,着重介绍GPS RTK技术在城市大比例尺地形图测绘中图根控制测量部分的应用,与传统的控制测量方法进行作业过程、工作效率及精度方面的比较,得出两者之间的优缺点,提出来与大家共同探讨.     

GPS RTK在图根控制测量中的应用

采用载波相位实时动态差分技术进行相对定位的GPS RTK技术,能够在野外实时得到厘米级定位精度,将其用于工程放样、地形(籍)测图及某些控制测量,可以极大地提高作业效率。本文着重介绍GPS RTK技术在大比例尺地形图测绘中在图根控制测量方面的应用,通过工程实例与传统的控制测量方法进行作业过程、工作效率及精度方面的比较,得出两者之间的优缺点,对工程实践具有一定的参考价值。     

基于精密单点定位技术的机载POS定位精度分析

首先介绍了POS系统定位原理和精密单点定位的原理、数学模型,然后结合湖南某区六架次直升机航摄获得的惯导轨迹数据,对精密单点定位与多基站事后差分解算结果进行比较及定位精度分析,结果表明:精密单点定位相对于多基站事后差分定位在水平方向、高程方向可分别达到10 cm左右的相对精度。可为困难地区无基站航摄提供有益参考。     

基于矩阵优化技术的RTK定位耗时改进方法

差分卫星导航实时动态(RTK)定位的计算耗时主要取决于定位程序中的卡尔曼滤波实现.卡尔曼滤波实现中有大量的矩阵运算,因此,矩阵的优化技术有可能成为降低RTK计算耗时的有效手段.基于RTK定位算法中卡尔曼状态转移矩阵的特殊性,对卡尔曼的状态变量预测以及状态变量的协方差矩阵预测进行了改进.运动平台实测结果表明,矩阵优化后的RTK定位耗时较优化前减少至1/7倍左右.