南方RTD - RTK原理及应用(6)

毕业论文------南方RTD/RTK原理及应用

2.3.3广域差分GPS系统的基本构成

① 卫星跟踪站

对卫星跟踪站的要求首先是必须精确知道该站址的三维地心坐标，一般其点位精度（相对于ITRF而言）应不低予0.2m。对站址周围环境的主要要求是希望在360视野内至少能有高度角5以上的开阔天空。此外，跟踪站还应配备原子钟、能测定电离层时间延迟的双频GPS接收机、自动气象记录仪等。

跟踪站的任务是将其原始伪距观测数据、气象观测数据和当地电离层时间延迟改正等各类数据实时或准实时的传输到主控站，其中伪距观测数据主要用来计算卫星钟差，一般要求1秒钟一个采样，应而1秒就应传输1组观测数据。

为了使主控站能正确算出这三项差分改正，至少需要三个跟踪站。但为了改善计算结果的精度和进行检核，一般在WADGPS系统中，跟踪站个数不低于4-6个。

② 用户站

WADGPS系统中的标准用户站应该是利用C/A码的单频GPS接收机。用户站周围也希望在360视野内有高度角15以上的开阔天空。用户站还应具有能接收由差分信号播发站发送的差分改正信息的能力，用户站GPS接收机中的软件应保证这些差分信息能实时解出用户站的坐标。

③ 主控站

在WADGPS系统中最关键的是主控站。它通过数据通信网络接收各个跟踪站传输的GPS 伪距观测值和电离层时间延迟改正值,结合本站相应的GPS数据,计算三类广域差分修正值,即对每一颗GPS卫星的星历改正、钟差改正和电离层时间延迟改正的8个参数。然后通过数据通信网络将这些差分信息传输给差分信息播发站。

④ 差分信息播发站和数据通讯网络

WADGPS的数据通信网络和LADGPS的数据通讯链的主要区别在于多了跟踪站与主控站之间的数据通讯。主控站或播发站的数据传输和播发、数据通讯中的编码器和用户的解码器的功能都和LADGPS类似。但该系统要求覆盖面广，传输的信息量大，因此WADGPS中的跟踪站到主控站的数据传输和播发站向用户站的差分信息传输，常常须选用长波，卫星通讯等。显而易见，WADGPS系统中的数据通讯具有数据量大、速度要求快、通讯距离长、覆盖面大的特点。因此数据通讯网络是WADGPS技术中最复杂，投资最为昂贵的部分。

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2.3.4WADGPS的技术特点

WADGPS向用户站提供主控站计算出的主要误差源的差分改正值，从而顾及了误差源对不同位置测站观测值影响的区别。所以WADGPS技术克服了LADGPS技术对时空的倚赖性，而且保持和改善了LADGPS中实时差分定位的精度。WADGPS技术的特点是：

①主控站和用户站的间隔可以增大至1000-1500Km甚至更长，且不会显著降低用户站定位精度。因此在中国这样大的国家里若要维持一定的GPS导航和定位精度，相对于LADGPS系统而言，WADGPS系统大大减少了基准站的数量。

②由于能实时给出主要误差源的差分改正值，对于削弱SA的影响，WADGPS技术的效果要比LADGPS好（见表3，1992年12月美国斯坦福大学的C.Kee等人在有SA影响时试验得出的）。

表3

技术类型 经度误差(m) 纬度误差(m) 高程误差(m) 总误差(m)

③WADGPS系统的作用覆盖区域可以扩展到一些困难地区，如远洋、沙漠。 ④WADGPS技术由于要求有较好的硬件、软件和高效率的强大通讯设备，因此投资、运行和维护费用相对说来就比较高，对操作和维持这一系统的技术要求也比LADGPS复杂的多。同时用户的GPS接收机在进行这种类型的差分改正时，需要更完善的接收设备和计算软件。