载波相位差分动态定位的方法研究
北斗载波相位时间差分／SINS紧组合技术与实验研究
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国 防 科 技 大 学 学 报
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文章 编号 ：０ １ ４ ６２ｏ ）２ ０９—０ １０ —２８ （０ ７０ —０ １ ５
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北 斗载 波相 位 时 间差分 ／Ｉ Ｓ紧 组合 技 术与 实验 研 究 ＳＮ
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卫 星 导航 系统存 在 数据 更新 率低 、 易受 干扰 、 不能 直 接提 供加 速 度 和姿 态 信息 等 问题 。我 国的 “ 北 斗一号 ” 星导 航 系统 （ 卫 简称 北斗 ） 由于采用有 源 体制 ， 存在 定 位 信息滞 后 、 密性 差 和用 户 数 目有 限 还 保 的缺 陷 。捷 联惯 导 系统 （ Ｓ可提 供连 续 的载体位 置 、 Ｓ ） 速度及 姿态 信息 ， 误 差 随献标识码 ： Ａ
Ｔｉ ｈ ｌ ｕ ｌ ｄ Ｉ ｔ ｇ ａ ｉ ｎ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｇ ｔｙ Ｃｏ ｐ ｅ ｎ ｅ ｒ ｔｏ ｃ ｎ ｌ ｇ ｆＲＤ Ｓ ｍ ｅ Ｄｉ ｅ ｅ ｃ Ｓ Ｔｉ ｆ ｒ ｎ ｅ Ｃａ ｒｅ ａ ｅ Ｓ ＮＳ ａ ｄ Ｉｓ Ｅｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌＲｅ ｅ ｒ ｈ ｒ ｉ ｒ Ｐｈ ｓ ／ Ｉ ｎ ｔ ｐ ｒ ｍ ｎ ａ ｓ ａ ｃ
铁路测量中RTK作业方式的探讨
收稿日期22作者简介李德奖(—),男,5年毕业于山东理工大学测绘工程专业,助理工程师。
文章编号:167227479(2010)0120026202铁路测量中RTK 作业方式的探讨李德奖(中铁工程设计咨询集团有限公司济南设计院,山东济南 250022)O pera ti on M ode of RTK i n Ra ilw a y M ea s ur em en tL i D ejiang 摘 要 GPS 2RTK 实时载波相位差分作业模式能够实时地给出厘米级精度的点位坐标,解决了当前铁路测量中许多常规方法无法解决的技术问题,已经得到了广泛的应用。
结合测量工作实际,分析了GPS 2RTK 系统的工作原理,并重点对R TK 的作业方式进行了研究和探讨。
关键词 GPS 2RTK 铁路测量 作业方式中图分类号:TU192+2 文献标识码:B1 概述在铁路线路初、定测阶段和施工阶段,主要是利用GPS 实时动态载波相位差分定位技术R TK 来完成传统测量方法中的图根加密控制、像控点测定、带状图测绘以及施工放样测量等工作,并在统一坐标系下提供点位的三维数据信息,是当代G PS 技术发展的一个重大突破。
由于它能实时提供经过可靠性检验的厘米级精度的测量成果,显著地提高了作业效率,因而在铁路工程中有着广阔的应用前景。
本文针对铁路线路测量所特有的带状线路特点,探讨如何灵活选用R TK 测量的作业方式,以充分发挥R TK 技术的潜能。
2 GP S 2R TK 系统的工作原理R TK 系统主要由一个参考站(即基准站)、若干个流动站、数据通讯系统3大部分组成(见图1)。
R TK 系统的组成11基准站a 1基准站GPS 接收机及接收天线b 1无线电数据链电台及发射天线c 112V60A 直流电源21流动站a 1流动站GPS 接收机及接收天线b 1无线电数据链接收机及天线c 1TS C1控制器及软件图1 R TK 系统组成部件R TK 测量时,基准站将接收到的所有卫星信息及其基准站信息一起由通讯系统传送给各流动站。
GPS导航定位原理以及定位解算算法
G P S导航定位原理以及定位解算算法TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-GPS导航定位原理以及定位解算算法全球定位系统(GPS)是英文Global Positioning System的字头缩写词的简称。
它的含义是利用导航卫星进行测时和测距，以构成全球定位系统。
它是由美国国防部主导开发的一套具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航定位系统。
GPS用户部分的核心是GPS接收机。
其主要由基带信号处理和导航解算两部分组成。
其中基带信号处理部分主要包括对GPS卫星信号的二维搜索、捕获、跟踪、伪距计算、导航数据解码等工作。
导航解算部分主要包括根据导航数据中的星历参数实时进行各可视卫星位置计算；根据导航数据中各误差参数进行星钟误差、相对论效应误差、地球自转影响、信号传输误差(主要包括电离层实时传输误差及对流层实时传输误差)等各种实时误差的计算，并将其从伪距中消除；根据上述结果进行接收机PVT（位置、速度、时间）的解算；对各精度因子(DOP)进行实时计算和监测以确定定位解的精度。
本文中重点讨论GPS接收机的导航解算部分，基带信号处理部分可参看有关资料。
本文讨论的假设前提是GPS接收机已经对GPS卫星信号进行了有效捕获和跟踪，对伪距进行了计算，并对导航数据进行了解码工作。
1 地球坐标系简述要描述一个物体的位置必须要有相关联的坐标系，地球表面的GPS接收机的位置是相对于地球而言的。
因此，要描述GPS接收机的位置，需要采用固联于地球上随同地球转动的坐标系、即地球坐标系作为参照系。
地球坐标系有两种几何表达形式，即地球直角坐标系和地球大地坐标系。
地球直角坐标系的定义是：原点O与地球质心重合，Z轴指向地球北极，X轴指向地球赤道面与格林威治子午圈的交点(即0经度方向)，Y轴在赤道平面里与XOZ 构成右手坐标系(即指向东经90度方向)。
北斗卫星导航RTK定位技术在铁路通信铁塔监测中的应用
北斗卫星导航RTK定位技术在铁路通信铁塔监测中的应用冯平(通号通信信息集团有限公司 四川成都 610000)摘要：通过自带基准站并利用北斗实时动态载波相位差分定位技术（Real-Time Kinematic，RTK）对铁路通信铁塔发生的水平位移、铁塔垂直度、塔基沉降进行连续不断测量和监控，解决以往铁塔监测系统误报、漏报率高、设备故障率高以及安装难度高、安装要求苛刻等施工难题，通过野外环境实验数据表明其精度满足中国铁路总公司发布的《铁路通信铁塔监测系统》（Q/CR 851—2021）标准要求。
关键词：北斗卫星 RTK定位技术 双差分 铁塔监测系统中图分类号：U285文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2023)24-0036-04 Application of Beidou Satellite Navigation RTK PositioningTechnology in Railway Communication Tower MonitoringFENG Ping(China Railway Signal Communication Information Group Co., Ltd., Chengdu, Sichuan Province, 610000 China) Abstract:This article proposes a system that continuously measures and monitors the horizontal displacement, tower verticality and tower base settlement of railway communication towers by using built-in reference stations and Beidou real-time kinematic (RTK) carrier phase differential positioning technology, and solves the construction problems of the false alarms, high false alarm rates, high equipment failure rates and installation difficulties and strict installation requirements of previous tower monitoring systems. Field environmental experimental data shows that its accuracy meets the standard requirements of "Technical Conditions for Railway Communication Tower Monitor‐ing Systems (QC/R 851—2021)" issued by China Railway Corporation.Key Words: Beidou satellite; RTK positioning technology; Double differential; Tower monitoring system铁塔作为铁路工程的一个重要组成部分，是承载铁路无线通信的组成部分，是保障铁路运输安全的重要基础设施。
实时动态载波相位差分GPS定位精度分析
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弹 箭 与 制 导 学 报
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等式（） ３ 的未 知参 数 为移动站 的坐标 （ ， Ｚ ） Ｙ ， 和钟差 ＆， 因此 。 移动站 只需 同 时观测 ４颗 卫 星 就 可 以完成 动态定 位 ， 表 示测 量 噪声 。当移 动站 和基 准站 间距 离较 近 时 ， 两站 间 的公共误 差 可 以消
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第 ２ ２卷第 ３期
弹 箭 与 制 导 学 报
实 时 动 态 载 波 相 位 差 分 Ｇ Ｓ定 位 精 度 分析 ＊ Ｐ
陈树 新 ， 永 生 ， 王 陈 飞
（ 北工业大学 ， 西 西安 ７０７ ） 西 陕 １０ ２
［ 要 ］ 介 绍 了两 种 差 分 ＧＰ 摘 Ｓ定 位 模 型 ． 们 是码 差 分 定 位 和 Ｒ Ｋ（ｅ ｌｉ ｉｅ ｔ ） 位 ． 它 Ｔ ｒａ ｔ ｍｅｋｎ ｍａｉ 定 ｃ 讨
除 ， 时提供 的 △ 和 ｄ 使 得移 动站 在未 得到 伪距 改正 量 的间 隙 内可 以继 续进 行差 分定 位 。 同
２ ２ 载 波 相 位 差 分 定 位 ．
码 差分 通 常 能够 满足 米级 的定位 精 度 ， 载 波相 位差 分 实 时三 维 定 位精 度 可 达 到厘 米级 ， Ｔ 而 Ｒ Ｋ
一
部 分 对于实 际测 量 的数据进 行 了分 析 ， 到结论 ： 响差分 定位 精度 的主要 因素 是接 收机 噪声 和 多 得 影
径效 应 ， 并表 述 了它们 各 自的统计 特性 。
２ 差 分 ＧＰ Ｓ定 位 模 型
d-rtk的原理
实时高精度定位技术：D-RTK及其应用前景
D-RTK（实时动态差分定位技术）是一种实时、高精度定位技术，其原理基于载波相位差分技术。
具体来说，D-RTK通过实时接收卫星信号和基准站播发的差分修正信息，结合高性能的定位算法，实现厘米级甚至毫米级的定位精度。
在D-RTK系统中，基准站接收机接收卫星信号并获取其位置信息，同时记录下每个卫星的信号传播时间和接收机的工作状态等信息。
然后，基准站将差分修正信息播发给流动站接收机。
流动站接收机接收到卫星信号和基准站的差分修正信息后，通过实时差分计算，消去误差影响，获得高精度的实时位置信息。
这个过程是动态的，因为流动站可以在任何时间、任何地点进行定位。
为了实现高精度定位，D-RTK采用了高性能的定位算法，如最小二乘法、卡尔曼滤波等，来处理卫星信号和差分修正信息。
同时，D-RTK还需要解决一些关键问题，如信号遮挡、多径效应等，以提高定位精度和可靠性。
总之，D-RTK技术是一种先进的实时、高精度定位技术，具有广泛的应用前景，如无人机、智能驾驶、测量等领域。
GPS RTK实时动态测量
GPS RTK实时动态测量实验报告姓名：**班级：2004一班专业：地理信息系统组号： 3 组郑州大学环境与水利学院2007年7月7日实验名称 GPS RTK实时动态测量实验一、实验概述本次实验是在原有传统控制测量的数据点上进行GPS RTK实时动态测量，选取的是郑州大学新校区环保馆前空地。
二、实验目的1.了解GPS RTK测量系统的组成，理解其基本原理；2.学会正确设置GPS RTK测量系统的基准站和流动站并在点位上进行实时动态测量；三、实验原理介绍GPS RTK实时动态测量技术的基本原理也即载波相位差分定位技术，主要介绍求差法即可。
要有数学公式。
GPS RTK实时动态测量技术其基本原理是采用了载波相位差分定位技术。
该定位技术具体而言又可分为两种方法，第一种方法，基准站实时将载波相位的改正量发送给用户站，以对流动站的载波相位进行改正实现定位。
该方法称之为改正法，另一种为求差法，这种方法则是将基准站的载波相位发送给流动站，在用户站对载波相位观测值求差，获得诸如静态相对定位的公式(1)、(2)、(3)的单差、双差、三差求解模型，并采用与静态相对定位类似的求解方程进行求解。
公式（1）单差观测方程：公式（2）双差观测方程：公式（3）三差观测方程：与静态相对定位不同的是，动态相对定位求解的是用户的位置，因此其定位的程序为：并由流动站将观测值求差进行坐标解算此处给出求差法的定位程序：（1）基准站站在保持不动的情况下，静态观测若干历元，并将基准站上的载波相位观测值通过数据链传送给流动站，在流动站对载波相位观测值求差，获得静态相对定位的单差、双差和三差模型，然后按照静态相对定位法求出整周未知数，这一过程称为初始化阶段。
（2）将求出的整周未知数代入双差模型，此时双差只包括ΔX、ΔY、ΔZ三个坐标位置分量，所以只要有4颗以上的卫星的一个历元的观测值，就可实时地求解出三个位置分量。
（3）将求出的坐标增量ΔX、ΔY、ΔZ加入已知的基准站的WGS-84地心坐标X k’、Y k’、Z k’即可得到流动站的地心坐标，即然后利用已经获得的坐标转换参数，将流动站的坐标转换到当地的空间直角坐标系中。
实时动态载波相位差分技术浅析
载 波 相 位 差 分 技术 浅 析
这 时需 要确 定 ＷＧＳ ４与 国家平 面 坐标 （ ８ 如北 京 ５ ４坐 标 ）２个大 地测 量基 准之 问 的转换 参数 （ 三参数 或
长 江 大 学 学报 （ 然 科 学 版 ）理 工 ２ １ 年 ９ 第 ９ 第 ９ 自 ０２ 月 卷 期 Ｊｕｎ ｌ ｆ ａｇｚ ｎｖｒｉ （ ａ ｃ Ｅ ｉ ｃ＆Ｅ ｇ Ｓ ｐ ２ １ ，Ｖ １９Ｎｏ９ ｏ ｒａ ｏ ｎｔｅＵ ｉ ｓ ｙ Ｎ ｔ ｉ ｄｔ Ｙ ｅ ｔ Ｓ ）Ｓ ｉ ｎ ｅ ． ０２ ｏ． ．
命 。常 规 的静态 Ｇ Ｓ测 量方 法越来 越 多地应 用于 高精 度 控 制 网的 建立 ，但 利 用该 方法 无 法 在野 外 对观 Ｐ
测 数据 进行 实时检 核 ，从而造 成 观测结 果不合 格 而需要 返工 的情况 ，而利 用实 时动态 载波相 位差分 技术 （ ａ—ｉ ｉｅ ｔ ，Ｒ Ｒｅｌ ｍｅｋｎ ｍａｉ ｔ ｃ ＴＫ）可 以改 变上述 状况 。Ｒ ＴＫ技 术采 用 载波 相位 动态 实 时差 分方 法 ，可 以实 时监测 待测 点 的数 据 观测质量 和基 线解 算结果 ，能够在 野外实 时得 到厘米 级定位 精度 的测量 结果 ，从而 提 高工 作效 率ｌ 。下 面 ，笔者 对 Ｒ １ ］ ＴＫ技 术进行 阐述 。
ｄ ｉ １ ． ９ ９ ｊｉ ｎ １ ７ —４ ９ （ ｏ： ０ ３ ６ ／．ｓ ． ６ ３１ ０ Ｎ） ． ０ ２ ０ ． ２ ｓ ２ １．９０ ４
实 时 动态 载 波 相 位 差分 技 术 浅 析
姬 旭 东 （ 中原油田勘察设计 研究院， 河南濮阳４７０） ５０ １
［ 要 ］ 实 时 动 态 载 波 相 位 差 分 技 术 （ ｅｌｉ ｉｅ ｔ ，Ｒ Ｋ） 是 一 种 新 的 Ｇ Ｓ测 量 方 法 。 介 绍 了 摘 Ｒ ａｔ — ｍｅｋｎ ｍａｉ ｃ Ｔ Ｐ Ｒ Ｋ 技 术 的基 本 原理 ，详 细 阐述 了 Ｒ Ｔ ＴＫ 技 术 的 主 要 流 程 。