天宝 HD-GNSS 高精度处理引擎白皮书VIP免费

SurveyDivision,10355WestmoorDrive,Suite#100,Westminster,CO80021,USA©2012,TrimbleNavigationLimited.保留所有权利。地球三角标志与Trimble是TrimbleNavigationLimited在美国专利与商标局和其它国家注册的商标。其它所有商标是各自所有者的商标。PN022543-550-CHI(10/12)www.trimble.comTRIMBLEHD-GNSS高精度定位处理引擎白皮书TRIMBLESURVEYDIVISION美国科罗拉多威斯敏斯特2012年9月摘要自从第一种精确卫星测量算法问世以来，GNSS载波相位处理技术已经进行了重大改进。Trimble紧跟这些技术进步的步伐，新推出的HD-GNSS高精度定位处理引擎与早期的处理引擎相比，尤其是在GNSS观测环境恶劣的情况下，明显缩短了解算收敛时间，同时显著提高了位置可靠性和精度可靠性。而在后处理过程中，TrimbleHD-GNSS高精度定位处理引擎要求的数据过滤和用户控制却要少得多，这也是新增的一个优点。本白皮书将全面介绍TrimbleHD-GNSS高精度定位处理引擎的优点，以及它在外业实时测量和办公室后处理测量中的实际应用。www.trimble.com2简介GlobalNavigationSatelliteSystem（GNSS）全球卫星定位系统测量效率高，应用范围广。GNSS测量不同于传统测量方法，GNSS流动站不受光学传感器视线的制约。随着永久性GNSS控制网的扩大，越来越多的测量员根本不必在外业现场建立参考站。但是，在此之前用GNSS进行精确定位受到天空可见性的制约，在大树附近和建筑密集的闹市区很难用GNSS测量，有时根本不可能用GNSS测量，致使测量员在此类视线受限的环境下不得不采用传统的光学测量法。最近几年来，GNSS信号跟踪和处理技术得到了长足发展。此外，随着新卫星通信系统的出现和现有卫星通信系统的升级改造，可供使用的卫星数量和信号数量增加了，而且还在继续增加。目前有三个全面运行的GNSS卫星通信系统：GPS，GLONASS和QZSS，还有两个正在积极部署的卫星通信系统：COMPASS（北斗）和Galileo。因此，测量员现在可以让GNSS流动站进入此前难以测量的区域进行测量。本白皮书着重介绍GNSS处理引擎取得的技术进步，这是一种软件组件根据载波相位观测计算GNSS流动站的精确位置的技术。Trimble推出的实时运动（RTK）和后处理系统现在使用最新的、最先进的处理引擎：TrimbleHD-GNSS高精度定位处理引擎。与此前的处理引擎相比，HD-GNSS具备下列优点：在GNSS不良区域获得更可靠的位置缩短解算收敛所需的时间提高精度显示一致性在实时测量应用中，用户可以感受到GNSS测量启动时间缩短了，显示的RTK精度的可靠性提高了。在后处理应用中，用户可以感受到简化后的工作流程加快了处理速度，甚至在处理之前无需进行GNSS原始数据过滤。GNSS处理理论利用在距地面2万千米高的轨道上以1.4万千米/小时运行的多颗卫星广播的信号，实现厘米级精度的GNSS接收机定位确实是一件不可思议的事情。但是，这种定位技术的基本理论却很容易理解。如果我们知道多颗卫星所在的位置，并能计算接收机与每颗卫星之间的距离，就可以用三角测量法计算接收机位置（图1）。www.trimble.com3图1用于估算自主定位接收机位置的卫星距离三角测量法每颗GNSS卫星以星历表形式向接收机广播它所在的位置，提供卫星轨道数据和原子钟时差，可以用卫星广播的伪随机噪声（PRN）编码信号计算接收机到各颗卫星的距离。但是，由于信号传播受大气折射效应影响，而且卫星广播的星历表精度低，一台自主定位接收机的位置计算精度仅为1-5米。为了克服这些主要误差源实现厘米级定位，GNSS自主定位接收机可能要连接另一个信号源接收非常精确的卫星位置数据和原子钟时差，并采用精确地计算模型用于所有大气折射效应的改正。在使用卫星广播的星历表时，测量员可以把流动接收机与GNSS参考站或虚拟参考站（VRS）网结合起来实现精确定位。图2利用参考站实现流动站精确定位www.trimble.com4差分GNSS处理引擎采用流动站和参考接收机提供的数据降低轨道影响和大气折射造成的计算误差，因为两种接收机的误差几乎相同（图2）。这种处理引擎采用每个卫星信号的载波相位计算流动站与卫星之间的距离，精度可以达到毫米级。由于载波相位的波长比伪随机噪声编码信号的波长小得多，所以这是...