基于網格虛擬參考站的BDS/GPS偽距差分定位方法報告人:陳振中國測繪科學研究院1引言3網格偽距差分定位數學模型目錄結構4網格偽距差分定位精度分析2網格偽距差分定位基本原理5結語基于網格虛擬參考站的BDS/GPS偽距差分定位方法提出背景

地面運輸、車輛監管需要實時高精度的定位服務；普通網絡偽距差分定位系統需要將基準站準確坐標播放給用戶；北斗衛星導航系統于2012年12月27日起向亞太大部分地區正式提供服務；北斗作為我國自主研制的導航系統，在功能和服務方面都更具有優勢；

全國多省正在建設或已經運營北斗CORS網。1.引言1.引言差分方法分類

偽距差分定位

差分定位

載波差分定位偽距差分定位優勢：

無需解算周跳和模糊度，且定位時間短，精度高，原理簡單。1.引言偽距差分定位利用參考站坐標真值求出測站至衛星的距離；與接收機測量的偽距比較，求出偽距改正數及其變化率；用戶利用此偽距改正數及其變化率改正相應偽距，解算高精度用戶站坐標。1.引言網絡偽距差分定位①通過CORS網采集偽距觀測數據，利用網絡傳輸給數據處理中心；②數據處理中心利用參考站坐標真值，求出偽距改正數及其變化率；③數據處理中心將參考站坐標、改正數與變化率編碼，通過網絡發送給用戶；④用戶解碼后，利用參考站的真實坐標與偽距改正數改正相應偽距，解算高精度用戶站坐標。2.網格偽距差分定位基本原理基于網格虛擬參考站的偽距差分定位①將服務區域按照一定規則劃分成網格，并選擇虛擬參考站；②CORS網采集偽距觀測數據，利用網絡傳輸給數據處理中心；③數據處理中心利用參考站坐標真值，求出真實參考站的偽距改正數及其變化率；④利用真實參考站坐標和偽距改正數內插出網格虛擬參考站的偽距改正數及其變化率；⑤將網格虛擬參考站坐標、改正數與變化率編碼，通過網絡發送給用戶；⑥用戶利用自身所在網格的虛擬參考站坐標與偽距改正數改正相應偽距，解算高精度用戶站坐標。2.網格偽距差分定位基本原理3.網格偽距差分定位數學模型3.網格偽距差分定位數學模型

3.網格偽距差分定位數學模型

3.網格偽距差分定位數學模型

3.網格偽距差分定位數學模型

3.網格偽距差分定位數學模型

3.網格偽距差分定位數學模型

3.網格偽距差分定位數學模型

3.網格偽距差分定位數學模型其中為方向余弦，

為

衛星到流動站的近似距離，下標

取B和G代表不同的系統，對應的k表示不同系統的衛星。當衛星數大于5顆時，通過最小二乘法進行定位解算3.網格偽距差分定位數學模型

4.網格偽距差分定位精度分析實時靜態試驗本次試驗以四川省CORS網為實驗平臺，選取綿竹、綿陽、中江和成都站作為參考站，德陽站作為移動站進行靜態試驗。

分別利用網絡偽距差分法和網格偽距差分法對德陽站進行差分定位。

考慮到CORS網的疏密程度和工程應用的便捷，我們選取以固定間隔的經緯線來劃分規則網格，網格單位間隔為0.5度，圖中ABCD即為德陽站所利用的網格虛擬參考站。

此次試驗以1s歷元間隔連續同步觀測9小時，以德陽站精確坐標作為原點建立站心直角坐標系，求出每歷元差分定位結果的站心坐標N、E和U。4.網格偽距差分定位精度分析實時靜態試驗4.網格偽距差分定位精度分析

4.網格偽距差分定位精度分析

對于兩種差分定位方法結果，可以用其平均值來反應總體偏離坐標真值的程度，用單位權中誤差來反應差分定位結果的收斂性和穩定性。兩種差分定位方法N、E和U方向偏差的平均值如圖。4.網格偽距差分定位精度分析

實時動態試驗

此次試驗選擇在石家莊周邊高速進行動態跑車試驗，以曲陽、臨城、趙縣、晉州、新河五站構成差分網的基準站，流動站為安放BDS/GPS接收機的車輛。

車載實時動態差分測試，將2臺天線分別通過吸頂安放到汽車的頂部，將兩天線保留一定距離構成一條短基線，基線距離可測。其中一個天線通過功分器分流，連接1臺UR240接收機和1臺R9接收機，另外一條天線單獨連接1臺UR240接收機。4.網格偽距差分定位精度分析

實時動態試驗4.網格偽距差分定位精度分析

解算率測試

在高速路段網絡偽距、網格偽距定位實時解算率都在80%左右，兩種方法基本持平；后處理解算率在90%左右，也基本持平。數據處理方式網絡偽距差分網格偽距差分歷元數解算率歷元數解算率后處理7845714491.064%7109654492.052%實時642481.887%558478.548%4.網格偽距差分定位精度分析

雙天線內符合測試

4.網格偽距差分定位精度分析

雙天線內符合測試

測量值為0.6775m，網絡偽距差分和網格偽距差分方法計算的雙天線收斂性基本一致。

網絡偽距差分網格偽距差分平均值0.946m0.942m4.網格偽距差分定位精度分析

單天線外符合測試4.網格偽距差分定位精度分析

單天線外符合測試RMS網絡偽距差分網格偽距差分N0.126m0