GPS网络RTK作业过程中质量控制的研究

李凤霞，吴俐民

(1.西安建筑科技大学建筑学院，陕西西安 710055;2.昆明市测绘管理中心，云南昆明 650500)

1 引言

连续运行GPS参考站系统(continuous operational reference station，CORS)正处于蓬勃发展时期，该系统通常由参考站子系统、数据处理子系统、通讯子系统、用户应用子系统组成，可以满足不同行业、不同用户对精密定位、快速和实时定位、导航的需求，同时，CORS是城市信息化建设的基础设施［1］。

网络RTK是近年来在常规RTK(real time kinematic)和差分 GPS的基础上发展起来的一种新技术［3］，是GPS参考站系统的一个典型应用，代表了实时动态定位的最新发展方向，且具有时代的特征。目前，网络RTK技术主要包括主辅站技术(MAX)——改进的FKP技术、虚拟参考站技术(virtual reference station，VRS)及综合误差内差技术(combined bias interpolation，CBI)。

常规RTK是建立在流动站与参考站误差强相关这一假设的基础上，随着流动站和参考站距离的增加，该误差相关性将变得很差。与常规RTK相比，网络RTK具有作业范围广、定位精度高、可靠性高，作业效率高等优势。但是，网络RTK也存在不足之处，比如，网络RTK确定整周模糊度的可靠性为95% ～99%，同时还存在着数据链传输误差、粗差等，因此，必须对网络RTK进行质量控制，以得到更加稳定、可靠的测量成果。

2 GPS网络RTK流动站实验分析

流动站试验采用两种方案进行研究，分别对内符合精度、外符合精度和初始化时间进行了分析。内符合精度，可以反映系统实时定位的稳定性;外符合精度，能反映系统定位的准确性;初始化时间反应了作业的效率。

2.1 网络RTK同点不同时段的观测

表1、表2、表3分别是对内符合精度、外符合精度及初始化时间的比较分析。

同点不同时段观测内符合精度比较 表1

同点不同时段观测外符合精度的比较 表2

从拨号到获得浮动解及初始化时间在不同时段的情况 表3

2.2 网络RTK同点不同主参考站的观测

内、外符合精度的比较分析如表4、表5所示:

同点不同主参考站观测内符合精度的比较 表4

同点不同主参考站观测外符合精度的比较 表5

同点不同主参考站观测，初始化时间的比较如图1所示。

图1 同点不同主参考站观测初始化时间曲线图

3 结论

通过GPS网络RTK流动站实验研究，归纳起来可以得出以下结论:

(1)上午、下午时段观测，网络RTK的内、外符合精度较高，且比较均匀，初始化时间较短。中午时段观测的精度较低，初始化时间较长，十分不稳定。因此，应尽量避免在中午时段作业，避开电离层和对流层活跃的时段作业，以便进一步提高作业效率和质量。

(2)随着流动站(Rover)与主参考站距离的增加，网络RTK的内、外符合精度越来越低，稳定性变差，初始化时间变长。因此，应尽可能地选择离流动站较近的参考站作为主参考站，来提高测量的精度和效率。

(3)流动站接收机拨号之后，在较长时间内得不到固定解时，将手放置在接收机天线上，暂时阻挡接收机接收卫星，约几十秒之后，把手放开，使其重新接收卫星、重新初始化，即Hand Block法(用手阻挡法)，是比较有效的，具有实际应用价值。研究表明，通常初始化时间比较短时，数据精度会比较高，且比较可靠。

(4)获取精确的、较大区域的坐标转换参数，以确保GPS网络RTK的质量控制，同时，对于网络RTK的广泛应用具有十分重要的意义。

(5)要保证测量成果的可靠性，必须剔除粗差，比如多次初始化，比较各次的观测成果，剔除粗差。

随着GPS参考站技术、网络技术、通讯技术的发展和应用，网络RTK技术将会服务于更多的领域，比如:智能交通系统(ITS)、气象、农林业、石油、高层建筑物变形观测等，发挥更大的作用。

［1］刘经南，刘晖.连续运行卫星定位服务系统——城市空间数据的基础设施［J］.武汉大学学报·信息科学版，2003(3).

［2］吴俐民，吴学群，丁仁军.GPS参考站系统理论与实践［M］.成都:西南交通大学出版社，2006.

［3］朱照荣，陈品祥.网络RTK测量成果质量控制方法的研究［A］.现代空间定位技术应用研讨交流会，2007.

［4］黄丁发，熊永良，袁林果.全球定位系统(GPS)——理论与实践［M］.成都:西南交通大学出版社，2006.

［5］吴俐民，丁仁军，李凤霞.GPS参考站系统原理与应用［M］.成都:西南交通大学出版社，2008.

［6］吴俐民，陈云波，丁仁军.昆明市连续运行GPS参考站系统的研究及建设［J］.测绘科学，2006(3).