GPS增强参考站网络理论PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 GPS卫星定位技术的发展背景 1

1.1.1 GPS的现代化 1

1.1.2 差分GPS技术的发展 3

1.1.3 连续运行参考站网络的建设与网络RTK技术应用 6

1.2 网络RTK技术研究的国内外现状及其发展前景 9

1.2.1 参考站网络模糊度解算技术（AR） 10

1.2.2 距离相关误差建模（改正数计算） 11

1.2.3 改正数发布 12

1.2.4 网络通信技术与网络RTK软件开发 14

第2章 误差分析与建模 16

2.1 GPS观测方程 16

2.1.1 GPS载波相位观测方程 16

2.1.2 GPS码伪距观测方程 17

2.1.3 观测值的双频线性组合 17

2.2 对流层延迟 19

2.2.1 对流层造成的信号传播路径弯曲 19

2.2.2 对流层天顶延迟模型 20

2.2.3 对流层映射函数模型 29

2.3 多基站GPS网中对流层延迟的估计与建模 36

2.3.1 天顶对流层延迟估计 36

2.3.2 区域对流层非差拟合模型 38

2.3.3 大气梯度对GPS解算非差对流层的影响 44

2.3.4 双差对流层延迟分析 47

2.3.5 双差对流层区域内插模型 50

2.4 电离层延迟 53

2.4.1 电离层延迟经典模型 53

2.4.2 双差电离层延迟分析 53

2.4.3 双差电离层延迟估计 56

2.4.4 建立电离层区域内插模型 57

2.5 星历误差 59

2.5.1 星历误差分析 59

2.5.2 消除广播星历误差 62

2.6 多路径效应 63

2.6.1 多路径效应模型 63

2.6.2 多路径效应分析 64

2.6.3 估计和削弱参考站双差多路径效应 66

2.6.4 削弱参考站非差码伪距多路径效应 67

2.7 载波相位中心偏差 68

2.7.1 载波相位中心偏差分析 68

2.7.2 消除载波相位中心偏差 69

2.8 观测噪声 70

2.8.1 观测噪声分析 70

2.8.2 建立观测噪声随机模型 70

第3章 参考站网络的构建与定位模型 71

3.1 参考站网络的构建 71

3.1.1 网络分类 71

3.1.2 网络的自动构建 72

3.1.3 网络动态升级 77

3.1.4 广域大规模网络GNSS增强参考站动态网络构造 78

3.2 参考站网络的计算模型 82

3.2.1 FKP计算模型 82

3.2.2 MAC技术 83

3.2.3 虚拟参考站技术 86

3.3 增强参考站（ARS）网络DGPS/RTK的数学模型 90

3.3.1 相位ARS观测值数学模型 90

3.3.2 伪距ARS观测值数学模型 90

3.3.3 基于ARS模型的网络DGPS/RTK技术的通用性论证 91

第4章 网络模糊度的快速解算理论 94

4.1 概述 94

4.2 网络基线选择及其对模糊度解算效率的影响 95

4.2.1 网络基线选择 95

4.2.2 网络分块和基本解算单元 96

4.3 网络模糊度的快速解算 98

4.3.1 宽巷模糊度的快速解算 98

4.3.2 电离层无关组合模糊度的快速解算 103

4.3.3 估计cell参数 108

4.4 网络参数平差 110

4.4.1 对流层延迟湿分量网络平差 110

4.4.2 双差电离层延迟网络平差 112

4.5 R2U基线上模糊度的实时解算 112

4.6 三频模糊度分解 113

4.6.1 三频模糊度分解的数学模型 113

4.6.2 三频信号模拟 114

4.6.3 模拟数据的正确性检验 114

4.6.4 利用模拟数据进行三频模糊度分解 116

第5章 空间相关误差改正模型 117

5.1 概述 117

5.2 电离层改正数计算模型 117

5.2.1 参考站网络电离层改正信息的提取 118

5.2.2 电离层改正数内插计算模型 119

5.2.3 电离层内插模型的比较研究 121

5.2.4 电离层预报模型 126

5.3 对流层延迟改正数计算模型 130

5.3.1 参考站网络对流层延迟信息的提取 130

5.3.2 高程方向偏差分析 131

5.3.3 自主修正高程方向偏差的距离相关模型 132

5.4 卫星星历的精度分析及其误差改正方法 135

5.5 多路径误差影响的削弱策略 138

5.5.1 参考站多路径误差影响的消除 138

5.5.2 多路径误差的消除 139

5.5.3 实验分析 140

5.6 非差修正模型 144

5.6.1 非差修正的数学模型 145

5.6.2 非差改正数 146

5.6.3 非差对流层误差实时建模精度分析 146

5.6.4 非差修正定位精度分析 147

第6章 网络改正数的播发模型 150

6.1 基于RTCM编码及Ntrip的改正数播发 150

6.1.1 RTCM编码 150

6.1.2 数据传播链路 150

6.1.3 Ntrip网络传输协议 151

6.1.4 数据播发模块总体设计 153

6.2 RTCM SC-104标准电文编码及其实现 154

6.2.1 RTCM SC-104电文分析与设计 154

6.2.2 RTCM电文编码的实现 160

6.3 Ntrip网络传输的设计和实现 161

6.3.1 Ntrip结构分析与设计 161

6.3.2 基于Ntrip的ARS/VRS改正数网络播发系统的实现 163

第7章 增强参考站网络系统实现与试验 168

7.1 增强参考站系统设计与实现 168

7.1.1 系统结构 168

7.1.2 系统目标 170

7.1.3 系统设计 170

7.1.4 系统开发与实现 173

7.2 系统精度测试与评估 175

7.2.1 测试目标与内容 175

7.2.2 试验网络与测试点 175

7.2.3 差分改正数精度测试 177

7.2.4 同步及异步RTK静态测试 179

7.2.5 低动态RTK精度测试 182

7.2.6 车载高动态测试 186

7.3 测试结果分析及结论 188

7.3.1 RTK初始化时间 188

7.3.2 系统精度评估 189

第8章 增强参考站网络系统的完备性监测 190

8.1 增强参考站系统完备性监测 190

8.1.1 参考站网络观测数据完整性 190

8.1.2 通信链路完备性监测 193

8.1.3 系统模型与可用性监测 193

8.2 电离层建模的完备性监测 194

8.2.1 双差电离层延迟分析 194

8.2.2 建立电离层区域内插模型 197

8.2.3 电离层残差完备性监测指标（IRIM）及其应用 200

8.2.4 电离层残差内插不确定性指标（IRIU）及其应用 202

8.3 对流层建模的完备性监测 204

8.3.1 双差对流层延迟分析 204

8.3.2 建立对流层延迟区域内插模型 208

8.3.3 对流层残差完备性监测指标（TRIM）及其应用 212

8.3.4 对流层残差内插不确定性指标（TRIU）及其应用 214

第9章 CORS参考站网络建设 217

9.1 CORS体系架构 217

9.1.1 CORS网络构成 217

9.1.2 CORS网络功能 218

9.1.3 CORS规范与标准 220

9.2 CORS参考站建设 221

9.2.1 参考站布设原则 221

9.2.2 参考站选址 222

9.2.3 参考站天线墩建设 222

9.2.4 参考站机房建设 223

9.2.5 参考站设备与安装 224

9.2.6 参考站电源配置 225

9.2.7 参考站安全防护 226

9.3 CORS通信网络建设 227

9.3.1 CORS网络通信方式 227

9.3.2 CORS服务网络总体框架 230

9.3.3 参考站与数据中心网络通信 230

9.3.4 用户端与服务中心网络通信 233

9.3.5 数据中心与IGS服务器网络通信 233

9.4 CORS服务中心建设 234

9.4.1 CORS服务中心网络结构 234

9.4.2 CORS服务中心硬件 235

9.4.3 CORS服务中心软件 237

9.4.4 CORS服务软件：ARSNET/VENUS 239

9.5 CORS运行管理 244

9.5.1 管理机构建立 244

9.5.2 设备维护管理 244

9.5.3 软件运行维护 247

9.5.4 网络状态监控 248

参考文献 250