基本介紹
- 中文名：虛擬參考站
- 外文名：Virtual Reference Station
簡介,實時動態技術,全球定位系統,
簡介
虛擬參考站技術（Virtual Reference Station，簡稱VRS）也稱虛擬基準站技術，是一種網路實時動態測量（RTK）技術，通過在某一區域內建立構成網狀覆蓋的多個GPS基準站，在流動站附近建立一個虛擬基準站，根據周圍各基準站上的實際觀測值算出該虛擬基準站的虛擬觀測值，實現用戶站的高精度定位。
虛擬參考站技術主要由控制中心、固定站和用戶3部分組成。與常規的RTK測量不同，VRS網路各固定參考站不直接向移動用戶傳送任何改正信息，而是將所有的原始數據通過數據通訊線發給控制中心。同時，移動用戶在工作前，先通過GSM的簡訊息功能向控制中心傳送一個概略坐標，控制中心收到這個位置信息後，根據用戶位置，由計算機自動選擇最佳的一組固定基準站，根據這些站發出來的信息，整體的改正GPS的軌道誤差，電離層，對流層和大氣折射引起的誤差，將高精度的差分信號傳送給移動站。這個差分信號的效果相當於在移動站旁邊，生成一個虛擬的參考基站，從而解決了RTK作業距離上的限制問題，並保證了用戶的精度。2000年，美國天寶公司正式推出了該項技術。
與傳統的RTK技術相比，VRS提高了系統的可靠性，提高了定位精度，擴大有效工作範圍。
實時動態技術
實時動態技術（Real Time Kinematic，RTK）是實時動態載波相位差分技術的簡稱，是一種通過基準站和流動站的同步觀測，利用載波相位觀測值實現快速高精度定位功能的差分測量技術。
RTK系統由1個基準站、若干個流動站及無線電通訊系統組成。作業時，在已知高等級點上安置1台接收機作為基準站，對GPS衛星進行連續觀測，並將觀測數據和測站信息通過無線電傳輸設備實時地傳送給流動站，流動站接收機在接收GPS衛星信號和採集衛星數據的同時，通過無線接收設備接收來自基準站的數據鏈，並在系統內對採集和接收的2組數據進行載波相位差分處理，實時結算出流動站的三維坐標及其精度。使用RTK技術利用基準站和流動站之間觀測誤差的空間相關性，通過差分的方式除去流動站觀測數據的大部分誤差，從而實現高精度定位。
全球定位系統
全球定位系統（英語：GlobalPositioningSystem，通常簡稱GPS），又稱全球衛星定位系統，是美國國防部研製和維護的中距離圓型軌道衛星導航系統。它可以為地球表面絕大部分地區（98%）提供準確的定位、測速和高精度的標準時間。全球定位系統可滿足位於全球地面任一處或近地空間的軍事用戶連續且精確的確定三維位置、三維運動和時間的需求。該系統包括太空中的31顆GPS人造衛星；地面上1個主控站、3個數據注入站和5個監測站，及作為用戶端的GPS接收機。最少只需其中3顆衛星，就能迅速確定用戶端在地球上所處的位置及海拔高度；所能接收到的衛星訊號數越多，解碼出來的位置就越精確。
該系統由美國政府於1970年代開始進行研製，並於1994年全面建成。使用者只需擁有GPS接收機即可使用該服務，無需另外付費。GPS信號分為民用的標準定位服務（SPS，Standard Positioning Service）和軍用的精確定位服務（PPS，Precise Positioning Service）兩類。由於GPS無須任何授權即可任意使用，原本美國因為擔心敵對國家或組織會利用GPS對美國發動攻擊，故在民用訊號中人為地加入選擇性誤差（即SA政策，Selective Availability）以降低其精確度，使其最終定位精確度大概在100米左右；軍規的精度在十米以下。2000年以後，比爾·柯林頓政府決定取消對民用訊號的干擾。因此，現在民用GPS也可以達到十米左右的定位精度。
GPS系統擁有如下多種優點：使用低頻訊號，縱使天候不佳仍能保持相當的訊號穿透性；高達98%的全球覆蓋率；高精度三維定速定時；快速、省時、高效率；套用廣泛、多功能；可移動定位。不同於雙星定位系統，使用過程中接收機不需要發出任何信號；此舉增加了隱蔽性，提高了其軍事套用效能。
