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摘要：本文直接从基于CORS网改正模型出发，研究不同星历文件对基于CORS网的单频精密单点定位的精度影响。结果表明，不论采用何种类型的卫星星历，其定位精度基本保持一致，都能够获得厘米级的定位精度。
关键词：星历；CORS网模型；单频精密单点点位；精度
Accuracy Analysis of Single Frequency Precise Point Positioning Based on CORS Network with Different Ephemeris
ZHENG Jianlei，HUANG Xing，Lai Zhongliang
（China Water Resources Pearl River Planning Surveying & Designing Co.Ltd.，Guangzhou，510611）
Abstract：The paper starts with correction model based on CORS network，then the effect of different ephemeris on the accuracy of single frequency precise point positioning based on CORS network is studied.The results show that no matter what type of satellite Ephemeris is used，the positioning accuracy is basically consistent，and the centimeter-level positioning accuracy can be obtained.
Key words：Ephemeris；CORS network model；Single Frequency Precise Point Positioning；Accuracy
1引言
随着GPS技术的迅猛发展，RTK技术也日益成熟，但其不可避免的存在着一些缺陷。随着CORS技术的出现，彻底改变了GPS RTK定位技术测量的精度和可靠性随着作业半径的增大而降低这一缺陷，拓宽了测量的作业半径，也极大的提高了野外作业效率。本文从CORS改正模型出发，推导出基于CORS网改正的单频精密单点定位模型，然后采用不同星历文件对该改正模型进行精度分析。
2 基于CORS网改正的单频精密单点定位模型
基于CORS网非差改正方法，通过提供观测值域的各类误差改正信息实现精密单点定位模式的快速精密定位。载波相位和伪距观测方程可写成如下形式：
（1）
（2）
式中，、分别为载波和伪距的观测的值；为卫星s到接收机i之间的距离；c为光速；为接收机钟差；为卫星钟差；为载波频率上的电离层延迟；MF为投影函数；为天顶对流层延迟；为整周模糊度；为载波的波长；分别为相位的接收机硬件延迟和卫星硬件延迟；分别为伪距的接收机硬件延迟和卫星硬件延迟；分别为载波和伪距的剩余误差的总影响。
对式（1）、式（2）进行星间求差，由于观测噪声的星间单差为一很小的量，在此忽略不计，则：
（3）
（4）
对于CORS网内的每一颗可视卫星，由于卫星钟差和硬件延迟对全部测站是一致的，故可在观测值域对这几类可能影响模糊度固定的误差一并建模。因此，无论采用何种卫星轨道（IGS精密卫星轨道或广播星历卫星轨道）或卫星钟差（IGS精密钟差、广播星历卫星钟差或利用区域参考站网估计的卫星钟差）产品，用户以基于非差改正数的网络RTK方法按照精密单点定位模式进行精密定位均可获得相一致的定位结果。
由于在进行区域CORS网误差改正时，由于卫星的位置和测站的位置都可以精确的知道，而且每颗卫星的电离层延迟、对流层延迟、伪距卫星硬件延迟以及卫星钟差都可以精确的构建到区域误差改正模型中。假设误差改正信息记为，则有：
（5）
（6）
联立式（5）和式（6），那么方程式（3）、（4）可以改写为：
（7）
（8）
式（7）、（8）即为基于CORS网改正的单频精密单点定位的数学模型。
对于不同测站，其星间单差模糊度应具有近似相等的小数部分，而且单频用户根据其近似坐标得到各误差进行改正信息对观测值进行改正后，其星间单差的模糊度保持了整数特性，所以可以采用精密单点定位模式实现快速定位。
3 实例验算
图1给出了CORS网点的分布图，其由五个站点（CP21、CP25、CP29、CP34、CP46）组成，各站点间的距离平均相距大约37km，各站点上都安装有相同型号的双频接收机（Trimble NetR5）且各接收机的高度角设为10°，采用间隔为15s，用于全年观测。为验证不同星历对基于CORS网的单频精密单点定位精度影响因素，RTK流动站分别置于A、B、C、D四点处，分别采用事后精密星历和广播星历按照基于CORS网改正后，对各流动站进行逐历元解算，解算结果如图2~图5所示，其中dx、dy、dz分别表示定位解算结果在平面和高程方面的差值。
从图2~图5中可以看出，基于CORS网改正信息的定位解算，不论采用何种类型的卫星星历，解算结果的差值基本都在5cm以内，其定位精度基本保持一致，都能够获得厘米级的定位精度，这是因为在模型构建时基于CORS网的改正信息可以很好的模型化卫星轨道和卫星钟差误差，使得卫星轨道和钟差误差不会对定位精度产生影响，这也从另一方面说明了利用广播星历直接为单频接收机用户提供实时快速的精密定位服务是完全可行的。
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图1 CORS网点分布图
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图2 A点处观测值差值图 3 B点处观测值差值图
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图4 C点处观测值差值图 图5 D点处观测值差值图
4 结论
GPS单频精密单点定位采用的数学模型是影响定位精度的一个主要因素。基于CORS网的单频精密单点定位模型是在精确构建误差模型的基础之上建立起来的，很好的削弱各误差的影响。相对比单频精密单点定位，基于CORS网的改正信息很好的模型化了卫星轨道和卫星钟差误差，从而使得采用广播卫星星历可以获得与精密星历相同的定位精度。尽管定位精度提高的不是十分的明显，但收敛速度却有很大的提高，而且最为主要的是能够为单频用户快速的提供各误差改正模型，为快速的单频精密单点定位提供了一个更好的平台。
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作者简介：郑建雷（1989-），男，工程师，主要从事水利水电工程测量工作。