GNSS卫星导航培训-CORS实时高精度位置服务方案-广域PPP-RTK

CORS实时高精度位置服务方案—— 广域PPP-RTK三、4

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42一、CORS系统发展现状二、CORS实时定位技术三、广域PPP-RTK技术原理与实验一、CORS系统发展现状CORS（连续运行参考站系统）是提供区域、国家乃至全球高精度时空基准的重要基础设施CORS网还是导航与位置服务、精密卫星定轨、地质灾害监测和科学应用的重要基础实时动态高精度定位低轨卫星和飞行器的精密定轨地震、滑坡等多发区域的地质灾害监测国土、测绘、环保、水利、交通、气象等领域…6

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42一、CORS系统发展现状GN

SS

CORS的分类全球（如IGS

network）国家/洲际（如中国COMNOC、美国CORS）区域（如省、市级CORS）IGS基准站分布中国地壳运动观测网络深圳CORS香港CORS8

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42一、CORS系统发展现状我国GNSS

CORS网的发展历程9

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42基于北斗三号的CORS网络升级改造是下一阶段的趋势一、CORS系统发展现状北斗三号正式开通全球米级位置服务最优融合处理模型北斗三号全球组网完成10/

42一、CORS系统发展现状基于北斗三号的CORS网将极大的促进位置导航服务产业的发展支持北斗三号信号的接收机出现为CORS升级提供了硬件保障BDS的可见卫星数目急剧增加11/

42目

录一、CORS系统发展现状二、CORS实时定位技术三、广域PPP-RTK技术原理与实验四、结束语12/

42二、CORS实时定位技术第一代CORS技术实时动态码相位差分（RTD）实时动态载波相位差分（RTK）第二代CORS技术（网

RTK）虚拟参考站技术（VRS）区域改正参数方法（FKP）主辅站技术（MAX）13/

42二、CORS实时定位技术基本思想：误差源

“ 模型化”数据链路播发误差改正数接收误差改正数进行精密定位技术特点：伪距观测值1

-5米精度实时动态码相位差分（RTD）可靠性低、不稳定14/

42二、CORS实时定位技术基本思想：通过基准站坐标进行坐标传递形成双差观测量、消除共性误差实现模糊度快速固定的定位技术特点：相位观测值精度可达cm-mm、可靠性差实时动态载波相位差分（RTK）作业范围有限15/

42二、CORS实时定位技术基本思想：建立精确的误差模型用户站附近形成虚拟参考站VRS和流动站观测值进行差分技术特点：伪距、相位观测值收敛速度快、精度高虚拟参考站技术（VRS）作业范围大16/

42二、CORS实时定位技术基本思想：处理未经差分的同步观测值计算网内电离层和几何信号的影响将误差描述成区域参数技术特点：伪距、相位观测值单向通讯区域改正参数方法（FKP）受对流层模型的影响17/

42二、CORS实时定位技术基本思想：基于非差分处理算法高度压缩高精度观测数据作为改正一个主参考站+

若干辅站技术特点：伪距、相位观测值兼容单向和双向通讯需要流动站播发概略坐标主辅站技术（MAX）1

8

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42目

录一、CORS系统发展现状二、CORS实时定位技术三、广域PPP-RTK技术原理与实验四、结束语19

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42三、广域PPP-RTK技术原理与实验高精度定位PPP-RTK20

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42三、广域PPP-RTK技术原理与实验用户绝对定位通讯卫星参考站网导航卫星计算播发中心观测信息改正信息多频多模参考网实时数据ORBCLK SPB ATM用户实时数据精密绝对位置单站模糊度固定概念原理技术流程PPP和RTK均是PPP-RTK的特例PPP:

广域网，ORB+

CLKRTK:

区域网，SSR OSR21

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42三、广域PPP-RTK技术原理与实验PPP-RTK数据处理模型PPP-RTK的技术特色非差非组合消除秩亏 多频多模数据最优融合约束大气 全球区域和局域网处理提供改正 支持单双多频用户定位其他应用 提供接收机钟差等参数广播星历 高精度和高可用性多级定制 米级、分米、厘米级满足不同需求后向兼容 SSR-OSR，后向兼容RTD和RTK多频多模 支持单频、双频、多频等用户场景22

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42三、广域PPP-RTK技术原理与实验统一接收机码偏差基准满秩电离层加权非差非组合

PPP-RT

K

服务端函数模型23

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42功能：数据接收/解码/分发子多星座：程序；GPS+BDS2+BDS3+Galileo服务端数据监测子程多频点：序；GPS

3频

+

BDS

5频

+

Galileo

5服务端产品解算主程频；序；多时态：服务端产品编码播发子事后分析+实时应用；程序；系统级：服务端用户交互子程稳定、高效，可跨平台运行；序；多模式：用户定位子程序；PPP/PPP-AR/PPP-RTK，兼

容RTK；事后/实时多频多模PPP-RTK软件平台——N

AS组DA成K：（NetworkAugmentedSatellite

Data

Analysis

Kits）24

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42NASDAK

编码：支持标准（左），自定义标准（右）2）精密卫星钟差及相位偏差电文编排逐系统播发；单系统最大卫星数20；单卫星最大频率数5；3）区域大气电文编排播发对流层干/湿延迟；播发电离层延迟及其精度因子；25

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42三、广域PPP-RTK技术原理与实验区域：京津冀地区；站间距：70~260km；系统支持：GPS/GLONASS/BDS2/BDS3/GALILEO网端高度角为8°，用户端高度角10°，便于网端产品收敛网端模糊度估计弧段常数，用户端进行部分模糊度固定26

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42三、广域PPP-RTK技术原理与实验天顶对流层建模精度单星电离层延迟建模静态PPP-AR估计电离层延迟为参考；单星电离层建模精度为3.1cm；静态PPP-AR估计对流层天顶延迟为参考；天顶对流层建模精度为8.0mm；大气建模精度27

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42三、广域PPP-RTK技术原理与实验定位误差：水平2cm/垂直5cm以内瞬时收敛实时PPP-RTK静态仿动态测试前20秒28

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42三、广域PPP-RTK技术原理与实验实时PPP-RTK静态仿动态测试2021

-03-04，TJYC站浮点解固定解29

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42三、广域PPP-RTK技术原理与实验实时PPP-RTK静态仿动态测试固定解固定解30

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42三、广域PPP-RTK技术原理与实验实时PPP-RTK静态仿动态测试2021

-03-06，TJYC站固定解固定解31

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42三、广域PPP-RTK技术原理与实验实时PPP-RTK静态仿动态测试03-04日期类型ENUBDS4.701.04.50浮点解G+E0.900.602.60

G+E+C 1.90 0.50 3.20 固定解BDSG+EG+E+C0.500.500.300.500.700.402.02.302.003-05固定解BDSG+EG+E+C0.500.500.300.600.600.501.701.801.2003-06固定解BDSG+E0.500.500.500.501.601.80单位：cmNorthEastUpG+E+C0.300.401.4032

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42三、广域PPP-RTK技术原理与实验BDS3

PPP-B2b仿动态实验单BDS3：厘米级标准差，厘米级长偏；单GPS：

水平厘米级/垂直分米级标准差，厘米级长偏；BDS3+GPS：厘米级标准差，厘米级长偏；BDS3稳定在水平2cm/垂直5cm以内；GPS结果较BDS3差；GPS+BDS3结

果优于单BDS3结果，GPS有增益；PPP-RTK结果PPPSTD/AVE

(cm)PPP-RTKSTD/AVE

(cm)EastNorthUpEastNorthUpBDS2.5/-1.61.6/0.95.0/-0.20.4/

0.00.4/0.31.4/0.3GPS8.7/-3.46.6/5.122.5/5.20.5/-0.10.8/0.31.6/0.0BDS+

GPS3.4/-1.01.5/0.86.1/2.80.3/-0.00.4/0.31.1/0.2PPP结果三、广域PPP-RTK技术原理与实验SSR2OSR仿动态实验SSR2OSR

RTK结果PPP-RT

K

SSR结果虚拟观测值=卫地距-卫星钟差（

-卫星相位偏差）+电离层+对流层+接收机天线改正+卫星天线改正（-天线相位缠绕）；基于SSR的PPP-RT

K

结果与基于OSR的RT

K

结果基本相当；34

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42三、广域PPP-RTK技术原理与实验自研的PPP-RTK终端组成： AM335X

(Cortex

–A8)核心板GNSS卫导航模块(G/R/E/C)通讯模块（ESP8266/EC20）作系统：Ubuntu；通信方式：4G/WiFi/卫星通讯；量：整体小于1

kg（不包括GNSS天线）；功耗：小于2

W输出：RS232串口、事后文件存储、4G传至服务器兼容RTK/

PPP/PPP-AR/PPP-RTK高精度定位终端IMU预留空间通讯模块核心板GNSS模块35

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42三、广域PPP-RTK技术原理与实验2021

年4月24日

京津冀高速跑车测试轨迹图 定位误差E/N/URMS:6.8/5.8/

7.6cm可用率（ENU三个方向误差均在正负2分米以内）：92.7%36

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42三、广域PPP-RTK技术原理与实验2021

年5月20日轨迹图北京密云农机测试定位误差E/N/U

RMS:

1

.87/

2.61

/4.72

cm可用率（ENU三个方向误差均在正负2分米以内）：98.38%37

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42三、广域PPP-RTK技术原理与实验2021

年5月1

3日E/N/U

RMS:

1