精密单点定位技术应用与软件(张小红)
gLAB精密单点定位软件及应用分析
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｇＬＡＢ；ｐｒｅｃｉｓｅ ｐｏｉｎｔ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ；ｓｏｕｒｃｅ ｃｏｄｅ；ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｐｒｏｇｒｅｓｓ；ｄａｔａ—ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ
１ 引 言
精 密 单 点 定 位 （ＰＰＰ）技 术 已 广 泛 应 用 于 ＧＮＳＳ测 量 的各个 领域 ，是 ＧＮＳＳ定 位 的前 沿 研 究 方 向 ¨ 。 目前 ，国 内外 研 究 机构 开 发 了 多个 用 于 精 密单 点 定 位 解 算 的 软 件 ，比 如 提 供 免 费 在 线 ＰＰＰ解 算 服 务 的加 拿 大 的 ＣＳＲＳ—ＰＰＰ、ＧＡＰＳ— ＰＰＰ，美 国 的 ＡＰＰＳ—ＰＰＰ 、ＯＰＵＳ ，还 有 诸 如 ＡＵＳＰＯＳ、ＳＣＯＵＴ、ｍａｇｉｃＧＮＳＳ等 。另 外 ，瑞 士 伯 尔 尼大 学研 制 的 ＢＥＲＮＥＳ软件 ，德 国地 学 研 究 中 心研 制 的 ＥＰＯＳ 软 件 ，武 汉 大 学 的 ＰＡＮＤＡ 和 ＴＲＩＰ软件以及本文介绍的 ｇＬＡＢ软件 ，均包括精 密单点 定 位数 据处 理功 能或 本身 即为 日期 ：２０１６—１０—２４。 基金项 目：国家 自然科学基金资助项 目（４１３７４０４１）。 作者简介 ：杜 莹（１９９ｌ一 ），女，硕 士研 究生，主要从事 ＧＮＳＳ数据处理研 究。
当今和未来精密单点定位技术创新应用
当今和未来精密单点定位技术创新应用摘要：精密单点定位技术是当前研究热点。
本文首先介绍国内外精密单点定位测量发展现状；其次对精密单点定位原理和误差来源进行了分析，然后列举精密单点定位技术在具体领域中应用；最后对未来发展做了展望。
关键词：精密单点定位；误差；具体应用0引言GPS精密单点定位一直是一个热门话题，PPP需用户自己设置地面基准站、单机作业、定位不受作用距离的限制、作业机动灵活、成本低。
PPP一般采用非差观测模型，能同时精确估计测站在ITRF框架下的绝对坐标、接收机钟差以及绝对天顶对流层延迟及其水平梯度、信号传播路径上的电离层延迟等参数，与相对定位的双差模型相比，PPP在广域精密定位、地震监测、水汽反演和电离层监测等方面应用具有突出优势。
因此，PPP在低轨卫星定轨、精密授时、大气科学、地球动力学等诸多方面具有独特的应用价值。
1精密单点定位测量发展早在20世纪70年代初，Anderle首次提出利用固定已知的卫星轨道和多普勒卫星观测值信息来确定单站位置，并将这种定位方式命名为 Precise Point Positioning（PPP）。
Kouba利用消电离层组合模型，加入各种误差改正项，获得厘米级的精密单点定位精度。
JPL的Muellerschoen 等提出全球实时动态精密单点定位技术，利用非差双频载波相位观测值，在经过一段时间初始化后进行单历元实时动态精密单点定位。
实验结果表明，平面位置定位精度为10～20cm。
Colombo使用自主研发的PPP软件IT对动态精密单点定位的精度做了详细分析，该软件使用了卡尔曼滤波和平滑技术，获取了静态厘米级和动态优于10cm的定位精度，收敛时间为30min。
NAVCOM的Hatch提出了利用JPL实时定轨软件RTG实现全球RTK计划，其目标是实现水平方向 10cm定位精度的全球实时动态定位。
国内学者对精密单点定位技术也做了比较深入的研究。
武汉大学的叶世荣深入地探讨了非差参数估计模型、非差数据预处理、精密卫星钟差估计等关键问题，并且研发了GPS定位软件，其单天解算精度为纬度方向优于1cm，经度方向优于2cm，高程方向优于3cm；同时利用精密单点定位技术进行动态单点定位，其初始化时间大约是15min，单历元解算精度在3个方向上均优于20cm，大多数解的精度优于10cm；采用GPS精密星历和实时钟差计算出的实时动态精密单点定位的精度为40cm。
精密单点定位技术原理(张小红)
To ensure GLONASS minimum operational capability (constellation of 18 NSV) by the end of 2007 To ensure GLONASS full operational capability (constellation of 24 NSV) by the end of 2009 To ensure GLONASS performance comparable with that of GPS and GALILEO by 2010
9c49处定a1据s76543210数与pmerusmr用g应sp2g3gps定位技术的发展历程第四代定位技术x第四代非差相位精密单点定位非差相位精密单点定位网络rtk技术第三代网络rtk技术第三代pppppp第二代第二代常规rtk常规rtk广域差分定位广域差分定位第一代第一代伪距单点定位载波静态相对定位伪距差分定位伪距单点定位载波静态相对定位伪距差分定位相对定位绝对定位相对定位绝对定位gps应用与数据处理培训班主讲
Master Control Station Monitor Station Ground Antenna
sites have co-located: • VLBI (very long baseline interferometry); • lunar laser-ranging (from instrument left by Apollo astronauts) …primarily for length of day considerations • satellite laser-ranging 《GPS应用与数据处理》培训班 主讲：张小红
《GPS应用与数据处理》培训班
“中国青年科技奖”武汉大学获奖者张小红教授
(LIDAR) 测量等方面的教学和研究工作。（武汉大学科协
供稿）
责任编辑：王 颂
38 【北斗卫星·科技名词】 历元（epoch）定义：表示一个事件的参考时刻。
责任编辑：龚 俊
“中国青年科技奖”武汉大学获奖者
张小红 教 授
武汉大学测绘学院张小红教授，荣获第十四届中国青
年科技奖。张小红教授长期致力于 GNSS 精密单点定位技术
及应用、北斗卫星导航定位数据处理的理论与方法、GNSS
地学应用等领域的教学和科研工作。主持和承担了包括国
家“863”计划、“973”计划和国家自然科学基金项目等
大学科普·特约专稿 Invited Manuscript
2020 年第 4 期
溶胶异常变化，定量分析各类异常时空演化特征及其与断 裂活动、应力场变化和地震发生的关系。发展复杂环境下 InSAR 稳定目标提取与相位观测量优化技术，提取断层复 杂地形和水汽条件下的 InSAR 大气延迟相位，完善顾及地 应变和断层几何特征的多平台星地联合 InSAR 断层三维形 变速率场测量技术，提出 InSAR 影像序贯处理快速算法， 建立融合 GNSS 和 InSAR 数据估计断层三维形变的稳健函数 模型及随机模型，发展断层大范围、高精度、高时空分辨 率的地表三维形变场测量技术与方法，获得典型断裂带区 域的高精度三维形变场，为大地震危险性预测方法研究提 供数据支撑。
迈向实时位置服务的精密单点定位技术
精 度定 位 的先决 条 件 。 因此 ， 研 究 实 时应 用 条 件 下 的轨 道钟 差数 据解 算 和 分 发 方法 ， 是 实时 精 密 单点
未 知参 数个数 减 少 ， 加 快 了计 算 速度 。但 利 用 历元
速估计算法 与基 于互 联 网 的观测 数 据播 发方 案 是支 持实时定位 应用 的重要 保证 。非差 观 测量 的模糊 度 固定 技术 由于能够加速精 密单 点定 位 的收敛过 程 ， 并
使得解 算结果更 加稳定 ， 也成 为近年来 实 时精密单 点 定位技 术 的研究 热点之一 。另外 ， 越来 越 多在线 精密
迈 向 实 时 位 置 服 务 的 精 密 单 点 定 位 技 术
柴洪洲 ， 王 敏 ， 穆 敬 ， 周艳 霞。
４ ５ ０ ０ ５ ２ ； ３ ０ ０ ４地理空 间信息学 院， 河南 郑州
２ ． 海军大连舰艇学院 海洋测绘系 ， 辽宁 大连 １ １ ６ ０ １ ８ ； ３ ． 海军 出版社 ， 天津
要 的现 实 意义 和广 泛 的应 用前 景 。
精度 约为 ３ ｎ ｓ ， 等效 距离 误 差约 ０ ． ９ ｍ， 不能 满 足高 精 度定位 的需要 ｕ Ｊ 。因此 ， 高精 度 的实 时钟差 产 品是 进 行实 时精密单点定位 的前提保证 ， 对 于高 动态载 体 的
实 时定 位甚至还要 求钟差产 品有 较高 的采样率 。
一
定 位 系统 两 类 目前 正 在 应 用 的 高 精 度 实 时定 位 技 术， 实 时精 密单 点定 位 技 术 能 够 在仅 建 立 低 密 度 连
[练习]精密单点定位软件rtklib的静态定位测试
![[练习]精密单点定位软件rtklib的静态定位测试](https://img.taocdn.com/s3/m/5579d1ab970590c69ec3d5bbfd0a79563c1ed43b.png)
精密单点定位软件RTKLIB 的静态定位测试摘要：阐述了RTKLIB 精密单点定位中使用的数据预处理方法以及电离层、对流层、频间偏差等误差项的采用的改正方法，设计了精密单点定位的解算策略并配置了RTKLIB 软件界面中的关键参数，采用事后、快速、超快速等四种星历及钟差产品对北京站单天观测值进行解算。
结果表明四种种产品单天误差均在厘米级，其中igs 和igr 误差较小。
1 引言精密单点定位（PPP ），即非差相位单点定位，提出于上世纪七十年代子午卫星时代，九十年代中期国际IGS 组织开始向全球用户提供精密星历和精密钟差产品，为精密单点定位的发展提供了良好的机会。
由于其具有单台接收机实现高精度定位、定位不受作用距离限制、作业机动灵活、成本低效率高、应用广泛等优点，越来越受到人们的重视，相关学者与研究机构也对其进行了深入的研究，取得了一系列成果。
美国喷气推进实验室的Zumberge 等研究人员利用GIPSY 软件和IGS 星历，取得了单天解静态定位精度1到2cm 左右，动态2.3到3.5 dm 左右的实验结果（1997） ；加拿大Calgary 大学的高扬博士对PPP 的理论和算法进行了深入的研究，并开发了相关软件；武汉大学叶世榕博士在其博士论文中对精密单点定位进行了详细的研究（2002） ；武汉大学的张小红教授经过多年理论研究，开发出了精度和可靠性已达国际先进水平的高精度PPP 商业化软件TriP ；武汉大学卫星导航定位中心自主研发的PANDA 软件在精密定轨和PPP 方面也具有很高的精度；此外还有本文使用的日本东京海洋大学的Tomoji Takasu 研发的RTKLIB 软件。
本文简要介绍了精密单点定位的理论基础，采用RTKLIB 软件对IGS 北京站观测数据进行静态精密单点定位实验，利用不同星历钟差产品对其定位精度进行了详细的分析，并将解算结果与准确值对比，为使用该软件提供了参考。
2 精密单点定位数学模型GPS 伪距观测值观测方程如式（1）所示，GPS 载波相位观测值如式（2）所示。
导航工程专业卫星导航数据处理方法课程建设与思考
导航工程专业卫星导航数据处理方法课程建设与思考郭斐;刘万科;楼益栋;张小红【摘要】文章首先简要介绍了武汉大学新增的导航工程专业，然后对导航工程专业下设的一门专业课———卫星导航数据处理方法的建设进行了探讨。
重点围绕该课程的教学目标、课程设置、教学方法与手段进行了一些有益的探索与思考。
%This paper first introduces the newly established specialty of Navigation Engi‐neering in Wuhan University .Then the practice and some reflections on the course construc‐tion of Data Processing Method of Satellite Navigation are discussed from the aspects of teachingobjective ,curriculum contents ,and teaching methods .【期刊名称】《全球定位系统》【年(卷),期】2016(041)004【总页数】3页(P120-122)【关键词】导航工程专业;卫星导航数据处理方法;课程建设【作者】郭斐;刘万科;楼益栋;张小红【作者单位】武汉大学测绘学院，武汉430079;武汉大学测绘学院，武汉430079;武汉大学卫星导航定位技术研究中心，武汉430079;武汉大学测绘学院，武汉430079【正文语种】中文【中图分类】P228.4随着导航技术的快速发展,国民经济及国防安全建设的诸多部门需要一大批能从事导航技术研究、开发、服务的高级专门人才。
为了顺应这一新形势,武汉大学等高校陆续开办了导航工程专业。
作为一门新兴的学科,导航工程专业的培养目标和课程建设正处于探索阶段,是当前导航人才培养面临的一个重要课题[1]。
本文针对我校导航工程专业卫星导航数据处理方法课程的设置与教学方法进行探讨,以供同行参考。
GPS单点定位误差分析
GPS单点定位误差分析刘恩盛【摘要】The paper used PPP and PPP algorithms, to research the relation of observation time and precision, in order to improve the data accuracy to help the practice work. The paper introduced its math model and data-processing scheme, descri.%采用GPS单点定位技术与PPP解算软件，研究在静态GPS单点定位实践过程中，如何处理观测时间与观测误差的关系，以更好地提高数据采集准确度，为实际工作提供帮助。
【期刊名称】《上海计量测试》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】3页(P28-30)【关键词】GPS;精密单点定位;误差分析;误差【作者】刘恩盛【作者单位】井冈山大学建筑工程学院【正文语种】中文GPS经历了传统单点定位、差分GPS定位、RTK技术，发展到了精密单点定位（PPP）。
GPS精密单点定位（PPP），就是采用一台接受机进行定位的模式（图1），接受机天线在WGS-84世界大地坐标系统中的绝对位置，解决了以往GPS 定位观测的距离限制，用户利用单台GPS双频双码接收机的观测数据可以在全球范围内任何卫星进行分米级的动态准确度定位或厘米级的快速静态定位。
这是GPS定位方面的前沿研究方向。
1.1 精密单点定位原理精密单点定位是利用高精度GPS精密卫星星历和卫星钟差，以及单台双拼GPS接收机采集的载波相位观测值，采用非差模型进行精密单点定位（Kouba & Heroux, 2001）。
不同测站的观测值不相关，误差也不相关。
采用GPS接收机便可进行作业，大大提高了作业效率。
精密单点定位的基础是精密卫星星历与钟差，使用最多的是国际GNSS服务组织IGS提供的数据。
精密单点定位技术应用浅述
精密单点定位技术应用浅述1 引言随着我国对海洋资源的逐步开发，海洋科研、海洋工程建设等活动日益增加，对海洋定位测量的精度要求也日益提高。
传统的标准单点定位尽管只需要一台GPS接收机就可以进行实时的导航定位，且在导航领域具有广泛的应用，但精度低（数米至数十米），满足不了海洋定位测量对精度日益提高的要求。
差分GPS 定位技术虽然精度高，但是需要布设至少一个基站，精度随着作业距离的增加而降低，受到作业距离的限制，而且仪器成本和劳动成本都相应增加。
精密单点定位技术恰好继承了标准单点定位和差分定位的优点，它使用非差相位定位模式，改变了以往只能使用双差相位定位模式才能达到较高定位精度的现状。
精密单点定位技术不受作业距离限制，而且能够进行高精度的静态和动态定位，在海洋定位测量中具有更加广阔的应用前景。
2 精密单点定位技术的原理2.1 基本原理精密单点定位技术（Precise Point Positioning ，PPP）的思路非常简单，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迟。
利用IGS提供的高精度的GPS精密卫星星历和卫星钟差，以及单台双频GPS接收机采集的载波相位观测值，采用非差相位观测模型进行精密单点定位。
其主要计算过程：将精密星历拟合成轨道多项式，对各项误差进行模型改正和参数估计，利用轨道多项式及卫星钟差与用户观测数据一起进行精密单点定位计算。
精密单点定位要求卫星轨道精度达到cm级水平，卫星钟差改正精度达到ns级水平。
精密单点定位的优点在于解算出测站坐标的同时能够解算出接收机钟差、卫星钟差、电离层和对流层延迟改正信息等参数，这些结果能够满足对以上因素研究的需要。
从上面的计算结果来看，Trip软件解算的精密单点定位的精度和GAMIT软件解算的差分定位的精度基本是一致的，能够实现厘米级甚至毫米级的定位精度，这一技术能够满足精密的海洋划界、精密海洋工程测量、海岛礁定位等海洋定位测量的要求。
Lec02
主讲：张小红
1 GPS segments
GPS Principle and Applications
主讲：张小红
1.1 Space Segment
GPS satellites orbit on six evenly spaced orbit planes (A to F) with an inclination at 55 degrees.
GPS Principle and Applications
主讲：张小红
1.9 GPS Satellite Orbits
Orbits of GPS satellites need to be continually updated because the orbits do not stay circular without adjustments (by propulsion system). Adjustments needed because:
GPS Principle and Applications
主讲：张小红
1.3 GPS constellation from the ground
GPS Principle and Applications
主讲：张小红
1.4 Satellites in view on earth
4~8 satellites above 15°elevation in view at any time of day If the elevation mask is reduced to 10°,up to 10 satellites will be visible And if the elevation mask→5°, 12 satellite will be visible
精密单点定位技术及其应用
精密单点定位技术及其应用摘要：GPS 精密单点定位技术是目前GPS 研究领域的热点之一。
文中先简要介绍了精密单点定位的数学模型、数据处理总体思路。
探讨了精密单点定位技术的定位原理及误差来源, 并比较了精密单点定位与RTK, 展望了精密单点定位技术在城市建设中的应用。
关键词：精密单点定位；解算过程；误差源；应用1.前言精密单点定位是利用全球若干地面跟踪站的GPS观测数据计算出的精密卫星轨道和卫星钟差, 对单台GPS 接收机所采集的相位和伪距观测值进行定位解算。
利用这种预报的GPS 卫星的精密星历或事后的精密星历作为已知坐标起算数据；同时利用某种方式得到的精密卫星钟差来替代用户GPS 定位观测值方程中的卫星钟差参数；用户利用单台GPS双频双码接收机的观测数据在数千万平方公里乃至全球范围内的任意位置都可以2- 4dm级的精度, 进行实时动态定位或2- 4cm级的精度进行较快速的静态定位, 精密单点定位技术是实现全球精密实时动态定位与导航的关键技术,也是GPS 定位方面的前沿研究方向。
2 精密单点定位基本原理GPS 精密单点定位一般采用单台双频GPS 接收机, 利用IGS 提供的精密星历和卫星钟差,基于载波相位观测值进行的高精度定位。
所解算出来的坐标和使用的IGS 精密星历的坐标框架即ITRF 框架系列一致, 而不是常用的WGS- 84 坐标系统下的坐标,因此IGS 精密星历与GPS 广播星历所对应的参考框架不同。
2.1 ITRF 参考框架ITRF 是国际协议地球参考系(ITRS)的具体体现,ITRF 的构成是基于VLBI、LLR、SLR、GPS 和DORIS 等空间大地测量技术和观测数据, 由IERS 中心局IERS CB 分析得到一组全球的站坐标和速度场。
IERS 中心局每年将全球跟踪站的观测数据进行综合处理和分析, 得到一个ITRF 框架,并以IERS 年报和IERS 年报和IERS 技术备忘录的形式发布。
基于 RTKLIB 的精密单点定位研究
Ｒ Ｔ Ｋ Ｌ Ｉ Ｂ中采 用无 电离 层组 合形 成 观测方 程 ， 其观
测模 型 的简化 形式 如下 Ｊ ：
，
ｒ
，
Ｓ Ｐ ａ ｃ Ａ Ｉ Ｒ， Ｔ ｅ ｒ ｒ ａ Ｐ Ｏ Ｓ ， Ｉ Ｐ Ａ Ｓ都是 商用 软 件 ， 价 格 较为 昂贵 且不提 供源代码 ＿ ４ 。张小 红教授 开发 的 Ｔ ｒ ｉ Ｐ是 国 内首 款高精 度 的商 用 精 密 单 点定 位 软件 Ｊ ， 其 源 代码 不 公 开 。Ｒ Ｔ Ｋ Ｌ Ｉ Ｂ是 由 日本 学 者 Ｔ ｏ ｍｏ ｊ ｉ Ｔ ａ ｋ ａ ｓ ｕ开 发 的具 备 Ｇ Ｐ Ｓ 、 Ｇ Ｌ Ｏ Ｎ Ａ Ｓ Ｓ 、 Ｇ Ａ Ｌ Ｉ Ｌ Ｅ Ｏ、 Ｂ Ｄ Ｓ四 系 统 联 合 定 位 的 软
计的 Ｐ Ｐ Ｐ解 算 策 略 处 理 静 态数 据 ， 静态 Ｐ Ｐ Ｐ的 收 敛 时 间大 约 为 １ ５ ｍ ｉ ｎ （ 到分米级） ， 试 验 中定位 精 度 可 达 到 厘 米 级 。 关键词 ： Ｒ Ｔ Ｋ Ｌ Ｉ Ｂ； 精 密 单 点 定位 ； Ｐ Ｐ Ｐ
１ 引 言
当前 ， Ｉ Ｇ Ｓ （ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｇ Ｎ Ｓ Ｓ Ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ ） 对 各类 产 品
解算 进行 了不 断 的改进 ， Ｇ Ｎ Ｓ Ｓ定 位技 术也 进入 了一 个 新 阶段 ， 精 密单 点定 位 （ Ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｅ Ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ Ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ ， Ｐ Ｐ Ｐ） 技术就 是其 代表 之一 。Ｐ Ｐ Ｐ技术 不需 要参 考站 或参 考 网络 的参 与 ， 提供 Ｇ Ｐ Ｓ卫 星钟 差 和 卫 星精 密 星历 改 正
式中， Ｐ 为 Ｐ 、 Ｐ ： 伪距 无 电离层 组 合观 测 值 ；
GPS静态精密单点定位精度实验分析
将 (1) 式线性化后可得到观测误差方程
V = AδX + W
(3)
式中 : A 为设计矩阵 ,δX 为待估参数 ,其中包括测
站坐标 、接收机钟差 、无电离层组合模糊度及对流
3 收稿日期 :2007210212 2008. 1/ 全球定位系统
·35 ·
层天顶延迟改正参数 。 在 GPS 相对定位中 ,特别在基线比较短的情
( mm) 1
( mm) 466 173
( mm) 367 92
( mm) 733 317
( mm) 266 217
60
102
40
211
21
87
29
120
127
90
79
2
325
45
70
24
165
73
120
108
22
247
38
113
4
51
62
表 1 IGS 武汉站不同日期 、不同观测时段长度 PPP 解算结果与 IGS 提供的坐标互差对比表
观测日期
3 月 20
6 月 20
9 月 20
12 月 20
观测时长 平面互差 高程互差 平面互差 高程互差 平面互差 高程互差 平面互差 高程互差
( mi n) 10 30
( mm) 542 343
我们通过使用武汉大学测绘学院的单点定位 软件 Trip1. 1 对国内多个 I GS 站多天的数据进行 了解算分析 ,然后以 I GS 提供的相应站坐标作为 真值进行了比较 ,通过对 I GS 武汉站和 I GS 北京 房山站 2006 年 3 月 20 日 、6 月 20 日 、9 月 20 日和 12 月 20 日四天的数据进行了解算 。武汉站处理 结果分析见表 1 。
基于PPP技术的浙江沿海CORS站点位移变化分析
： Ｃ ｄ， ｄ ＋ ＋ １ Ｐ＋ （ｔ ｔ Ｔ ， 一 ）
变化 进行 了系统 分 析 。
＝ ＋Ｃ ｄ 一 ｔ ＋ ＋ ｌ ｐ （ｔ ｄ Ｔ— ） Ⅳ
…
＋ ｄ ｈ ｐ ，—ｐ： ｍ ￣ ｈ 一 ｄ ＋ ｂｉ ｂ＋ ｉ－ｉ ４－ ＇
同理 ， 伪距 的观测方 程 为 ：
＼Ｊ
，、 ， ’
、 。
２ Ｐ Ｐ定 位 误 差 源 及 解 算 模 型 Ｐ
舟 山 、 中 台 州 、 南 瑞安 ３个 站 点 共 四期 观 测数 据 ， 用 Ｐ Ｐ技 术 对 我 省 沿 海 地 带 Ｃ Ｒ 浙 浙 采 Ｐ Ｏ Ｓ站 点 位 位 移 进 行 分 析 ， 实验 结 果表 明采 用 Ｐ Ｐ研 究 我 省 沿 海 区 域 变 化 点位 的 空 间 变化 是 可行 且 有 效 的 。 Ｐ 关 键 词 ： Ｏ Ｓ；Ｐ Ｃ Ｒ Ｐ Ｐ精 密单 点 定 位 ； Ｏ Ｃ ＲＳ站 点 位 移
均优 于 ２ ｃ 大部 分 解 的精度 优 于 １ｃ 武 汉 大学 ０ ｍ， ０ｍ。 的 张小 红 教 授 开发 了双 频 Ｇ Ｓ精 密 单 点 定 位 软 件 Ｐ
Ｔ ｉ 。 软件 的精 度 指标 为 ： ｒ 该 ｐ 良好 观测 条 件下 静态 定 位精 度达 到厘 米 级 ； 动态 定位 精 度达 到分 米级 。 诸 多 的理 论 研 究 证 明 ， 用 Ｐ Ｐ算 法 分析 点 位 利 Ｐ 空 间变化 是 有效 的 ， 但从 理论 分 析解 算 者居 多 ， 文 本 研 究 工 作 得 到 “ 岛 （ ） 绘 技 术 国 家测 绘 局 重 点 海 礁 测 试验 室 ” 支持 ， 同时借 助 已经 建立 运行 的浙江 省连 续
对于线状地物的勘测技术的研究
对于线状地物的勘测技术的研究摘要:线状地物的勘测比普通土地勘测的技术要求要高,以得到较为精准的土地勘测信息,而这方面的技术开发也十分广泛。
本文重点从线状地物勘测的定位技术与线状地物勘测的地理信息管理技术两个方面着手,对相关内容进行了分析。
关键词:线状地物勘测技术精准定位地理信息管理1 线状地物勘测的定位技术1.1 精密单点定位技术的应用优势利用IGS(international GNSS service)提供或自行计算的全球定位系统(global positioning system,GPS)卫星的精密轨道和时钟差,使用者只需要利用GPS双频接收机的观测数据(含非差分的虚拟距离与载波相位观勘测),在线状地物区域任意位置都可以实现即时的或后级处理的高精度定位,这种定位方法称为精密单点定位(PPP)。
相对定位是指最少需要两部接收机,其中一部接收机,安置在参考站(reference,其坐标已知);另外一部接收机,安置在活动站上(rover,其坐标待测)。
精密单点定位(PPP)与相对定位最大的区别,在于PPP必须处理卫星时钟差与接收机时钟差。
在相对定位方面,则至少需要两部接收机同时收集数颗GPS卫星观勘测,并采取二次差分方式,将卫星时钟差与接收机时钟差消除掉。
在PPP方面,只需要一部接收机收集GPS卫星观勘测即可;然而,其无法利用二次差分方式消除系统误差。
所以,为了处理卫星时钟差,PPP采用IGS分布全球的GPS观测站资料求解的精密卫星时钟差加以改正。
至于接收机时钟差方面,PPP则将其视为未知参数,以最小二乘平差法,在求解点位坐标时一并解算。
因此,PPP只需要单一测站的GPS资料,就可以求得精密的测站点位坐标。
1.2 精密单点定位技术应用的修正模型精密单点定位除了必须顾及模型中各项参数外,还需进行下列改正:天线相位中心偏差改正、地球自转改正、固体潮改正、海潮改正等。
天线相位中心偏差改正:精密卫星轨道所提供的是卫星质量中心在空间的位置,而测距时测定的是从卫星发射天线的相位中心到接收机天线相位中心之间的距离。
一种适用于BDS多频精密单点定位的函数模型
一种适用于BDS多频精密单点定位的函数模型摘要：针对BDS具有多个频点的导航信号的特性，结合PPP定位技术，利用三频线性组合方式，提出了一种适用于BDS多频精密单点定位的函数模型，该模型具有弱噪声、弱电离层影响的特性，且具可以增加多余观测，使用IGS跟踪站的观测数据进行实验分析。
实验表明，该方法可有效的缩短PPP定位的收敛时间，能够提供PPP的定位可靠性。
关键词：BDS；PPP；多频组合；收敛精密单点定位（Precise Point Positioning，PPP）技术是指使用单台接收机通过误差模型的改正，可以为用户提供厘米级的高精度定位[1-2]，为解决差分定位长基线精度差的问题提供了新的思路，其作业方式机动灵活、成本低，可为偏远地区的用户提供高精度的静态和动态定位。
鉴于PPP定位的优势，其已被广泛应用于海陆空不同载体的高精度动态定位、气象预报、低轨卫星定轨、精密授时、地震预警、精密农业、地球动力学等诸多领域[3-12]。
本文针对BDS多个频点的导航信号的特性，结合PPP定位技术，利用三频线性组合，提出了一种适用于BDS 多频精密单点定位的函数模型，使用IGS跟踪站的观测数据进行试验分析。
1 三频PPP定位函数模型在PPP定位中，由于载波相位观测值中接收机和卫星端的相位硬件延迟不能像相对定位一样通过差分将其消除，使得模糊度不具有整数特性，通常采用模糊度的实数解。
因此在三频PPP定位中，由于不需要考虑模糊度的整数特性，可以构成较多的消电离层组合观测量，从而加快PPP定位的收敛时间和提高PPP定位的精度，在选取组合观测量时，需要考虑组合观测噪声和电离层的影响，无电离层和弱噪声很难同时兼得，无电离层组合观测量通常会放大观测噪声。
在选取PPP组合观测系数时，通常按无电离层和弱噪声的准则选取组合观测系数。
组合观测方程为:对三频无电离层组合和常用的双频无电离层组合的噪声放大因子做比较，其结果如表1所示。
在双频无电离层组合中，除了第二频点和第三频点的组合噪声较大外，其余两个双频组合的噪声放大因子与三频无电离层组合相当。
基于CORS网络的精密单点定位研究的开题报告
基于CORS网络的精密单点定位研究的开题报告一、问题的背景随着摩托车、汽车等车辆的普及，人们越来越依赖GPS全球卫星定位系统。
然而，这种技术在城市峡谷、高层建筑群等复杂的城市环境下定位精度不高。
因此，人们对于精密单点定位技术的需求越来越高。
二、问题的研究意义精密单点定位技术可以用于车辆导航、无人机航拍、军事侦察等领域，具有重要的应用价值。
随着网络的发展，CORS（Continuously Operating Reference Station）网络在实时、高精度的定位方面具有很大潜力。
因此，基于CORS网络的精密单点定位技术的研究具有重要的理论和应用价值。
三、问题的研究目标本研究旨在基于CORS网络，通过分析CORS网络的原理和优势，研究使用CORS网络实现高精度单点定位的方案，并通过实验验证其可行性和精度。
四、问题的研究内容1. CORS网络原理和优势的研究：分析CORS网络的原理及其在高精度单点定位方面的优势。
2. 建立CORS网络实时数据传输系统：设计并建立基于TCP/IP协议的CORS网络实时数据传输系统。
3. 研究CORS网络的精度分析方法：探究CORS网络精度分析方法及其在实际应用中的可行性和准确性。
4. 确定精密单点定位方案：根据CORS网络的实时数据，结合精密单点定位算法，确定高精度单点定位方案。
5. 验证精密单点定位方案的可行性和精度：通过实验验证研究方案的可行性和精度。
五、问题的研究方法本研究采用实验研究法和计算机模拟法相结合的方法。
通过实验验证研究方案的可行性和精度，并通过计算机模拟分析研究方案的可行性和优劣。
六、论文的结构安排第一章：绪论1.1 研究背景和意义1.2 研究目标和内容1.3 研究方法和结构安排第二章：CORS网络的原理和优势2.1 CORS网络的原理2.2 CORS网络在高精度单点定位方面的优势第三章：CORS网络实时数据传输系统的设计3.1 TCP/IP协议的基础知识3.2 CORS网络实时数据传输系统的设计第四章：CORS网络的精度分析方法4.1 CORS网络精度分析方法的研究4.2 CORS网络精度分析方法的实验研究第五章：基于CORS网络的精密单点定位方案5.1 精密单点定位算法5.2 基于CORS网络的精密单点定位方案第六章：实验验证和分析6.1 实验设计6.2 实验结果分析第七章：总结与展望7.1 研究成果总结7.2 研究不足和展望参考文献。
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《GPS应用与数据处理》培训班
主讲：张小红
2.2 TriP 功能特征及技术指标
双频非差相位处理技术； 后处理模式/实时处理模式； 残差分析功能； 数据处理的高度智能化； 界面友好； 操作简单，无需人工干预； 静态定位精度：mm~cm； 动态定位精度：cm~dm；
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0.010 0.000 -0.010 -0.020 -0.030 Mean Bias
N E U
0.010 0.008 0.006 0.004 0.002 0.000 Standard deviation
N E U
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3.2 精密单点动态定位应用实例
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1 精密单点定位发展应用现状
NavCom的Hatch提出了利用JPL实时定轨软件RTG实现全球RTK （GLOBAL RTK）计划，通过因特网和地球静止通信卫星向全球用户 发送精密星历和精密卫星钟差修正数据，利用这些修正数据，实现24dm的实时动态定位精度，事后静态定位精度可达2-4cm（Hatch， 2001）。 2007年前后，国外已有数家公司推出了精密单点定位的数据处理软 件，主要包括： GrafNav7.8 版本在原来差分定位的基础上增加了精密单点定位的 解算模块； 加拿大APPLANiX 公司推出了POSPac AIR软件，也具有精密单点 定位的能力； 挪威TerraTec公司推出的TerraPOS软件，也是基于精密单点定位 模式开发出的动态定位软件， 瑞士Leica公式也推出了自己的精密动态单点定位软件IPAS PPP。
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TriP -0.03 0.11 0.11
IT 0.01 0.17 0.17
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利用PPP技术确定南极冰架 系统的运动状态，恢复出大 洋潮汐信号。
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基于PPP技术，利用 船载GPS确定海面地 形和研究海浪。
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《GPS应用与数据 偏差 标准 偏差 RMS 最大 互差 最小 互差
飞机动态数据TriP解 同双差解的比较 N方向 0.033 0.033 E方向 0.038 0.028 U方向 -0.079 0.072
TriP静态模拟动态解 同已知坐标的比较 N方向 -0.022 0.014 E方向 -0.004 0.010 U方向 -0.013 0.029
0.038
0.156 -0.038
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精密单点定位用于航空测量
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2.1 TriP软件介绍
开发平台：VC 6.0； 系统配置 CPU：奔腾4 1.8G Hz 以上； 内存：512M以上。 操作系统 可运行在Microsoft Windows 的各个版本下，包括Windows98、 Windows Me、Windows2000、Windows XP等平台 主要模块
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移动检测试验
Vertical axes is the NEU epoch-by-epoch variation (solved coordinates minus (B: 71.2397356 L:-53.5488399 H:70.828) and then convert them to NEU). Horizontal axes is the UTC hours. GPS data interval is 15 second. IGS 15min orbit and 30 sec clock are used.
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1 精密单点定位发展应用现状
1997年，美国喷气推进实验室（JPL）的研究人员Zumberge等提出 了利用GIPSY软件和IGS精密星历，同时利用一个GPS跟踪网的数据 确定5秒间隔的卫星钟差，在单站定位方程式中，只估计测站对流层 参数、接收机钟差和测站3维坐标的精密单点定位研究思路，进行了 实验，取得了24小时连续静态定位精度达1-2cm、事后单历元动态定 位精度达2.3-3.5dm的试验结果，用实测数据证明了利用非差相位观 测值进行精密单点定位是完全可行的（Zumbeger，1997）。 NRCan的Heroux等人也研究了非差精密单点定位方法，他们处理长 时间静态观测数据的结果精度也达到厘米级（Heroux等,2001）。 德国科学院地学研究中心（GFZ）和加拿大的大地测量局（GSD）也 开发了相应的精密单点定位软件系统，取得了同样精度的静态和动态 定位结果。
《GPS应用与数据处理》培训班 主讲：张小红
1 精密单点定位发展应用现状
国内GPS非差相位精密单点定位的研究起步虽然稍晚，但目前的研究 应用却与国际当前水平相当。 2000年，上海天文台在《测绘学报》上发表文章，阐述了他们应 用JPL的GIPSY软件进行了类似精密单点定位原理的小区域网站的 静态定位试验，数据处理结果表明也可达到cm级定位精度。 武汉大学的叶世榕博士对非差相位精密单点定位技术进行了较为深 入的研究，并以此为主要内容完成其博士论文。 武汉大学的张小红等经过数年对GPS精密单点定位理论与方法的 深入研究，在国内率先开发出了高精度的精密单点定位数据处理商 业化软件TriP。 香港理工大学的陈武博士等也对精密单点定位技术进行了研究，并 将其应用于GPS浮标来监测海面变化。此外，上海同济大学，中 科院测量与地球物理研究所等机构也开展了精密单点定位的研究工 作，取得了一定得研究成果。
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1 精密单点定位发展应用现状
美国OSU的Han等人也进行过类似的研究，在固定卫星精密轨道的基 础上，利用IGS站的观测资料先估计出GPS卫星的钟差，然后再利用 估计出的精密钟差及已有的精密卫星轨道求解测站的绝对位置坐标。 Calgary大学的高扬博士先后带领了数名博士和硕士对精密单点定位 的理论和算法进行深入研究，并开发了相应的精密单点定位解算软 件。 著名的GPS数据处理软件BERNESE 4.2版本中也增加了用非差相位 观测值进行精密单点定位处理的功能（U.Hugentobler等,2001）。 精密单点动态定位研究方面，JPL的Muellerschoen等人提出了全球实 时精密单点定位技术。实验结果表明，在全球范围内可望实现水平方 向定位精度为10~20cm的实时动态精密单点定位（Muellerschoen 等，2000）。
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3.TriP软件应用实例分析
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3.1 TriP 静态定位实例
0.040 0.020 0.000 -0.020 -0.040 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314
0.047
0.096 -0.024
0.090
0.105 -0.254
0.026
0.064 -0.042
0.011
0.042 -0.033
0.032
0.081 -0.109
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课间休息
课间休息
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IGS武汉站TriP单天解坐标同IGS站坐标之间的差异（2005年 114天～127 天）
N E U
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主讲：张小红
0.010 0.000 -0.010 -0.020 -0.030 Mean Bias
N E U
0.010 0.008 0.006 0.004 0.002 0.000
精密单点定位软件及应用
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主讲：张小红
主要内容
1 精密单点定位发展应用现状 2 国内外主要的精密单点定位软件 3 精密单点定位用实例和精度分析 4 精密单点定位应用注意事项 5 全球实时精密单点定位(Global RTK) 6 TriP软件演示
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N E U
Standard deviation
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主讲：张小红
0.030 0.010
N U
-0.010 -0.030 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213 14
E
IGS武汉站TriP单天解坐标同IGS站坐标之间的差异（2005年 149天～162 天）
《GPS应用与数据处理》培训班 主讲：张小红
车载动态精密单点定位测试
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主讲：张小红
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