GNSS-RTK定位技术详解：从伪距到载波相位

该资源是关于卫星导航与测绘原理的PPT，重点讲解了全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System, GNSS）中的实时动态差分定位（Real-Time Kinematic, RTK）技术。 GNSS-RTK定位测量是通过结合多个卫星信号进行精确定位的一种方法，它利用伪距和载波相位观测来提高定位精度。伪距法测量是通过测量地面接收机到卫星信号发射时刻的时间差来估算距离，这个时间差被称为伪距。伪距观测方程描述了这种测量过程，而定位计算则涉及到将多个伪距观测值解算成三维空间中的位置坐标。 伪距的测定方法主要依赖于测距码，这种码具有特定的时间结构，例如GPS的Z计数和北斗卫星导航系统（BDS）的SOW。这些计数表示子帧的起始发射时刻，有助于解析信号。伪码测距技术的优势在于它可以实现快速定位，实时处理，并且对信号强度要求较低，能够捕捉微弱的卫星信号。此外，它使用CDMA技术，便于系统管理和控制。然而，伪距法存在多值性问题，即伪距测量可能会产生整数模糊度，这需要通过其他方法如载波相位观测来解决。 载波相位观测方程则更进一步提高了定位精度，因为载波相位的测量可以达到亚厘米级。相对定位和差分定位是解决伪距法中的模糊度问题并提升定位精度的有效手段。差分定位通过比较参考站和移动站之间的观测差异来消除大部分误差源，极大地改善了定位结果。 根据接收机天线的运动状态，GNSS定位可以分为静态定位和动态定位。静态定位适用于位置固定或几乎不变的情况，如地壳形变监测和精密工程测量。动态定位则用于运动载体的导航，包括低动态、中动态和高动态定位，如航空、航海和陆地车辆导航。动态定位要求实时性和数据的短期有效性，比如导弹飞行轨迹的测量和卫星入轨监控。 GNSS定位类型还可依据定位模式和观测值类型进行分类，包括伪距测量（伪距法定位）和载波相位测量。实时定位和事后定位则关注定位信息的获取时间，前者满足实时应用需求，后者则允许进行更详尽的数据后处理。 此PPT涵盖了卫星导航技术的基本原理，尤其是RTK定位技术的详细过程和应用，对于理解和实践卫星导航系统有着重要的指导价值。