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虚拟参考站误差分析与算法研究

张成军  
【摘要】:虚拟参考站技术(VRS)是GPS网络RTK中一种比较成熟的、可实时提供高精度导航定位信息的技术,它主要利用网络内所有基准站原始观测数据,在流动站附近实时模拟一组参考站数据(包括参考站坐标和GPS载波相位观测值),实现对“参考站数据的模拟和重建”。VRS技术的主要优点为覆盖范围广,定位精度高,可靠性高。因此,VRS技术逐渐成为GPS精密定位研究的一个热点。本文主要针对VRS的空间相关误差源和VRS改正数的生成算法展开研究,论文的主要内容和研究成果如下: 1.首先,从理论上分析了卫星轨道误差对基线分量的影响因子和影响特性,并结合广播星历、超快速星历和最终星历的卫星轨道精度,比较了卫星高度角、基线长度等因子对定位的影响,得出在卫星高度角和卫星星历误差一定的情况下,在基线X、Z分量上单差观测值与基线长度存在较强的线性关系的结论。通过实验,本文建议在VRS进行高精度实时导航定位时,可以使用IGS超快星历或CODE预报星历等进行处理; 2.系统研究了卫星高度角、气象元素、高程差异和模型差异等因素对对流层延迟和电离层延迟的影响;分析表明,单差对流层延迟和单差电离层延迟与VRS基线间也存在较强的线性关系; 3.通过针对实际应用中VRS网每个基准站对流动站影响不同的特点,引入权因子,对生成流动站误差改正数相关算法进行了改进。实验表明,利用改进后的内差算法可以提高导航定位的精度; 4.另外,本文还将数学上的最优三角形内插法引入到生成VRS误差改正数的算法中。


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