网络RTK和实时精密单点定位服务体系融合理论和方法研究

实时精密单点定位服务系统和基于网络RTK技术的区域连续运行卫星定位服务系统是目前两种最重要的高精度实时卫星定位服务体系。实时精密单点定位服务系统只需少量的基准站、采用广播方式进行信息发播，系统管理和用户设备简单，但缺点是流动站厘米级精度定位的初始化时间长（15分钟以上）。网络RTK定位服务系统的优点是流动站初始化时间短（2分钟内），但需要密集的基准站，运行管理复杂，用户数量有限。目前我国建立了大量的区域CORS系统和正在建设广域精密定位系统，为了实现我国CORS系统联网和全国范围内的高精度统一服务，本项目将研究网络RTK和精密单点定位服务体系融合理论和方法，建立起以广域精密单点定位服务系统为基本组成部分，通过区域CORS系统进行增强的统一精密单点定位服务体系。局域CORS网内定位精度平面2-3cm、高程3-5cm，初始化时间2分钟以内；局域网外定位精度优于10cm,初始化时间约15分钟。

本项目首先分析了精密单点定位技术和网络RTK技术在误差处理方法、数据处理模式、定位精度、网络大小上存在的差别，充分利用二者的模糊度固定速度、基准站网范围比较大等优势，在理论上对以上两种技术进行统一，然后实现了一种高精度定位的新模式--基于CORS的实时精密单点定位技术。.项目组首先完成了基于星间单差模糊度固定方法研究、并实现了一套PPP模糊度固定原型软件，该软件利用参考网观测数据估计卫星UPD、用户站实时获取精密卫星轨道和精密卫星钟差产品、实现PPP模糊度固定。项目组还实现了结合PPP和网络RTK技术的基于非差观测的网络RTK方法，该方法通过提供每颗卫星的误差改正量，使网内用户获得与网络RTK方法等价的快速精密单点定位服务。与现有网络RTK方法相比，新方法在基于CORS的流动站实时动态数据处理时无需指定参考卫星和主参考站，当用户跨越CORS网内不同参考站组成的子网（参考子网）甚至跨越不同CORS网时，新方法都能有效避免因所选取主参考站变化而引起的模糊度重新初始化，从而保持观测时段内用户定位结果的连续可靠和跨CORS网服务时算法上的无缝衔接。此外，基于新方法在非差模式下实现网络RTK技术的特点，使区域网络RTK与广域精密定位技术的统一成为可能。该技术的主要成果包括附加伪距精化的区域地基增强信息单参考站生成方法、基线解/网解模式实时生成非差区域地基增强信息、局域非差网络RTK系统端处理原型软件及测试结果。与PPP定位结果相比，采用PPP-RTK方法时，测试结果表明在高程方向的定位精度平均改善了15.96%，而在南北方向则改善了22.86%，在东西方向定位精度的改善最为明显，其定位精度由2.19cm提高到1.08cm，平均改善比例高达47.66%。.综上可以看出，经过项目3年的工作，完成了项目研究内容，实现了项目研究目标。