实时精密单点定位

实时精密单点定位（PPP）是可能通过实时卫星轨道和时钟校正的可用性广播星历，播放的实时校正（BCS）。实时BCS是目前在全球以及区域的参考帧。在这方面的贡献，PPP使用这些全球性和区域性BCS的性能分析1983北美基准（NAD83）。为当前区域NAD83 BC 方法确定的局限性和协调的差异导致了与传统方法相比，显示全球BC。虽然偏差所造成的不同的参考帧的使用被证明是亚厘米级，它也表明，他们可以通过PPP算法或区域BC方法改性降低或消除。分析了三种不同的变体进行PPP，单一频率的电离层的自由变体，双频电离层自由变体，和一个单一频率的电离层修正变异。

精密单点定位（PPP）是一个全球定位系统（GPS）处理非差伪距和载波相位测量从一个独立的GPS接收机的高精度计算分米或厘米在全世界遍地开花的位置定位方法（藏伯格等人。1997；2001 ovstedal库巴和荷鲁克斯；2002）。近年来，服务已经开发了允许高精度星历数据可实时用户（代码2006；库巴泰特里等人2003。2005烘烤2010）。这样的情况了，并将继续创造，PPP应用范围广（荷鲁克斯等人。2004、高2008；比斯纳）。这种服务的重要例子是实时（RT）的GPS卫星的轨道和时钟校正广播星历（Sohne等人。2008。这些RT 广播改正（BCS）用户提供精确的轨道和时钟校正所需的PPP。BCS在全球参考框架不仅可以（GRF）也在一组选定的区域参考框架（RRFS），如北美基准（NAD）1983（NAD83）（BKG 2010；Sohne 2010）。在这方面的贡献，这些NAD83区域BCS使用（微构件系统）的单和双频率PPP是第一时间分析及其与更传统的全球BCS的使用性能（GBC上将）的比较。

在微构件系统的理论基础是认为当处理独立的GPS数据，获得用户的位置的参考框架定义的参考系统，实现了卫星位置。因此，在文献中已GRF RRF卫星轨迹的转换是一个有用的替代GRF RRF的站坐标变换因为它有可能简化访问RRF允许用户在一个全局数据区域专门工作表明（克蕾默等人。2000；库巴2002；克蕾默2006；Schwarz 1989）。

本文的组织如下。能够评估作用的参考帧播放的PPP，NAD83简要描述和国际地球参考框架（ITRF），和他们的椭球坐标的差异，在随后的部分了。然后，GBC和红细胞的方法，单和双频率NAD83 PPP协议的分析和比较。目前的RBC 方法确定的局限性和协调的差异导致他们对GBC的方法示出。其次，它是如何修改PPP算法或红细胞的方法，这两种方法之间的一致性恢复。由于确定的PPP RBC方法的局限性是固有的作为一个结果，不同的参考帧的使用，这方面的贡献的结果是在更换NAD83 2018提供了一个新的几何数据，删除不同意ITRF计划的支持（NOAA 2008）。

对PPP的BCS是理解中的重要作用的正确使用的参考帧播放。因此，本节中的ITRF转换NAD83，其链接，这种改造在位置相关的椭球坐标的两帧之间的差异的影响作了简要的介绍。

北美基准1983

所采用的数据和参考在美国和加拿大的空间定位系统是NAD83。详细的介绍了它的定义，建立，和进化，读者可以参考施瓦茨（1989），斯奈和索勒（2000a，b），索勒和斯奈（2004），克雷默等人。（2000），与克雷默（2006）。NAD83首次实现的，这在很大程度上依赖卫星多普勒观测，由美国国家大地测量1986通过（NGS）。它被称为NAD83（1986）。自那时以来，NAD经历了又一个五实现在美国，最后一个是NAD83（cors96）。此实现，正是联系在一起的NAD83 ITRF框架，它是一个地心坐标系统的最佳实现（鲍彻和altamimi 1996）。为了这

个目的，NGS和加拿大自然资源部（NRCan）从12个选定的甚长基线干涉测量的位置坐标转换参数的确定itrf96-nad83（VLBI）在两帧站。建立NAD83（cors96）实现，估计itrf96-nad83变换随后被用于计算所有现有的GPS CORS NAD83坐标。

在分析CORS数据和最近的变化的参照系中，国际GPS服务（IGS）给出的产品（igs08代替IGS05，自2011年4月17日；IGS05和igs08是IGS实现itrf05和itrf08）（rebischung等人。2011），和最近发布一个更新的实现NAD83，NAD83（2011）（NOAA 2011）。的起源，定义表，和旋转NAD83（2011）仍然是NAD83相同（cors96）；然而，如一个较长的GPS 时间序列因素，改进igs08 GRF，更好的处理算法已经导致了CORS的网站提高NAD83坐标。

在其第一个实现的时候，NAD83是地心系统是随着时间的其他地心系统兼容，如世界大地测量系统1984的原始实现（WGS84）。然而，由于更精确的技术的使用，它是已知的，是NAD83约2米从地心抵消（见表1）。与ITRF消除异议，NGS计划取代NAD83与一个新的几何数据2018（NOAA 2008）。访问这些数据的主要手段，将全球导航卫星系统（GNSS）技术。新的几何数据将在一个新的重力数据一起定义。然而，目前还不知道是否有新的几何数据将被固定在稳定的北美洲板块。新的几何数据的精确定义将在多年来通过一系列利益相关者的反馈论坛（NOAA 2008）。

相对于NAD83，它是这样定义的所有点的北美洲板块位于从板块边界带足够远，平均而言，零水平速度，ITRF（altamimi等人。2007）是动态的，它的坐标变化主要考虑构造过程。负责维持ITRF组织是国际地球自转和参考系服务（IERS）。从itrf96-nad83变换的引入，几个新的ITRF实现由IERS介绍。由于可用的RT NAD83红细胞是基于itrf2005-to-nad83变换（BKG 2010），随后的分析将基于此变换以及。

在一个时代的itrf-to-nad83坐标变换的一七参数相似变换进行如下（索勒和马歇尔2003；索勒和斯奈2004）：

xnad83（t）= S（t）R（t）xitrf（T）+ D（T）（1）

在哪儿

S（t）= [ 1 +ΔS（t）] R（t）= [ 1?RZ（T）RY（T）归零（T）1?RX（T）?RY（T）接收（T）1 ] D（t）= [ DX（T），Dy（T），DZ（t）] T

在xitrf =坐标向量在全球ITRF框架；xnad83 =坐标向量在区域NAD83框架；S =刻度因子的增量?Δ；r矩阵微分旋转角度的RX，RY，和RZ码；和d =平移向量。

因为七个转换参数是随时间线性变化，变换（1）可以计算任何时代的T一旦七相似变换参数[（T0），R（T0），D（T0）]，再加上他们的七次变化率（S˙˙，R，D˙），在一定的参考时间t0时刻了。这14个参数，然后用于计算七相似变换参数的任何时代的T

S（t）= S（T0）+˙（T?T0）R（t）= R（T0）+ R˙（T?T0）d（t）= D（T0）+ D˙（T?T0）（2）

NGS采用这14个参数的值在表1中给出两个itrf2005-to-nad83（cors96）采用皮尔森等人的转化[。（2010）和克雷默（2006）]和igs08-to-nad83（2011）采用NOAA转型[（2011）]。比较大的旋转速率是由于北美板块的旋转和固定到北美板块NAD83。式的旋转矩阵（1）和表1中相应的条目根据IERS约定（小和luzum 2010）。使用的定义是相同的在克蕾默（2006）；然而，不同的定义是使用在皮尔森等人。（2010），结果在一个变化的旋转参数及其率的标志。从表1可以看出，itrf2005-to-nad83之间变换参数的差异（cors96）变换和igs08-to-nad83（2011）变换是小；最大的区别是在规模。在计算NAD83（cors96）是因为它是相同的实现，BCS 是可用的。然而，NAD83（2011）被列入分析的结论以及。

规模效应，旋转，平移

的itrf-nad83变换位置影响的坐标将不同位置的位置。对PPP模式分析的目的，此位置依赖

效应在椭球坐标系进行评估。

从式（1）和写作X而不是xitrf，产量与S = 1 +ΔS，R =我+ΔR，当忽略第二和更高阶的条款

xnad83 =（1 +ΔS）（I +ΔR）x + D = x +ΔSX +ΔRX + D（3）

因此Δxnad83 = xnad83-x

Δxnad83 =Δ的x + R×x + D（4）

在矢量产品形式ΔRx = R×X，R = [ RX，RY，RZ ] T.

制定的表达（4）在椭球坐标系?，λ条款，和H以下方程：

[某] = [（N + H）因为??COS?λ（N + H）因为??罪?λ[N（1?E2）+ H]罪??]（5）

其中n =曲率半径和偏心距e =东西。线性化，然后逆变式（5）给出了

【ΔH（M + H）Δ?（N + H）因为??Δλ] = R（?，λ）[ΔX Y ZΔΔ]（6）

正交矩阵

R（?，λ）= [因为??COS?λCOS??罪罪罪?λ?????COS?λ?罪罪罪???λCOS????λCOS?λ0 ]（7）

其中m =南北的曲率半径。

替代式（4）代入式（6）最后给了

【ΔH（M + H）Δ?（N + H）因为??Δλ] = R（?，λ）[ΔSX +ΔRX + D ] =Δ苏+ω×U +δ（8）

其中u = R（?，λ）X，ω= R（?，λ）R，和δ= R（?，λ）D.

表达（8）显示了如何nad83-itrf北东（n-e-u）坐标的微分尺度差异的影响Δ，差动旋转ω×，和翻译δ。与北美数字地形模型（巴伏利斯等人。2006），这些坐标值的差异和变异是以图形方式显示在图1美国大陆。横坐标的差异，可为几米一样大，通过平移和旋转驱动（规模效应在小于1毫米）。高度的差异范围从?0.25米至1.65米的西北东南。由于旋转和尺度的联合效应可以在这里显示在几毫米的水平是唯一的，高度的差异主要是由于对NAD83的nongeocentricity；即，式中的翻译δ（8）。

传统上，从ITRF到NAD83转型是应用在用户级[见图2（a）]。在这GBC的方法，精确的轨道和时钟[盒1在图2（a）]被用来生成GBC上将（框3）的广播星历（框2）。PPP 算法（框4）使用这些全球商业通信系统和广播星历和GPS观测（框5）来计算一个精确的接收器位置的框架（框6）。一个itrf-to-nad83坐标变换（框7）最后应用获得NAD83接收器的位置（框8）。红细胞的方法描绘在图2（b）。从普通法的主要区别是，与红细胞的方法，该itrf-to-nad83改造已由服务器计算BCS而不是由个人用户进行。红细胞的方法的好处被认为是，用户不再需要变换位置，将得到的位置直接在所需的RRF。

RT PPP NAD83与全球商业通信系统

该分析是开始使用GBC上将RT PPP。PPP的方法，利用IGS产品和必要的修正模型，在库巴和荷鲁克斯说（2001）。对电离层延迟处理，不同的选项是可用的。在ovstedal（2002）和布雷和提比略（2012），从全球电离层地图的外部信息（GIMS）（研究1999）是用来纠正先验的电离层延迟的单一频率的观察。另一方面，在库巴和荷鲁克斯（2001）和（2003）

montenbruck未知的电离层延迟是从观测方程消除通过使用适当的线性组合的单或双频率码和相位观测。

在RT PPP软件所有三个电离层的变体已被实施的；即，两个电离层自由变体（单和双频率）和单频，GIM校正的变体。所有三个变种利用相位编码的数据和解决实数歧义。单频无电离层变异相当于工作平均的L1码和相位观测值。在单一频率的变体的对流层延迟是先验的纠正，而在双频率变异的天顶对流层延迟（ZTD）估计。在对流层延迟的Saastamoinen模型（Saastamoinen 1972a，B，1973；戴维斯等人。1985；小和luzum 2010）被使用，以ifadis 映射函数（ifadis Niell 1992；1996），使用压力和温度标准大气压值（kleijer 2004）。

所有三个变种，使用DLR刻线时钟产品的方法ppp-nad83 GBC运动学性能进行了分析（Hauschild和montenbruck 2009）为图3所示的八美国站。接收机和这些站天线列于表2。比尔站，amc2，HNPT，与EPRT是IGS站。由于八站的性能相媲美，只有动态PPP的时间序列站amc2、EPRT示于图。4和5，分别。单和双频率无电离层的变种有收敛约1小时，而修正的单一频率的变异表明GIM小收敛时间。在双频率条件下的收敛性是在subdecimeter 水平的精度，而单一频率的情况下实现比0.5米的精度更好的为垂直和优于0.2米的水平分量。

GNSS精密单点定位基本原理及应用

GNSS精密单点定位基本原理及应用 【摘要】文中详细介绍了GN SS精密单点定位技术的基本原理及在各领域中的应用前景，供国土测绘界同行参考。 【关键词】GN SS；精密单点定位；大地测量 1.前言 精密单点定位是指利用全球若干地面跟踪站的GNSS观测数据计算出的精密卫星轨道和卫星钟差，对单台GNSS接收机所采集的相位和伪距观测值进行定位解算，利用这种预报的GNSS卫星的精密星历或事后的精密星历作为已知坐标起算数据；同时利用某种方式得到的精密卫星钟差来替代用户GNSS定位观测值方程中的卫星钟差参数；用户利用单台GNSS双频双码接收机的观测数据在数千万平方公里乃至全球范围内的任意位置都可以2- 4dm级的精度，进行实时动态定位或2- 4cm级的精度进行较快速的静态定位，精密单点定位技术是实现全球精密实时动态定位与导航的关键技术，也是GNSS 定位方面的前沿研究方向。 2.精密单点定位基本原理 单点定位是利用卫星星历和一台接收机确定待定点在地固坐标系中绝对位置的方法，其优点是一台接收机单独定位，观测组织和实施方便，数据处理简单。缺点是精度主要受系统性偏差（卫星轨道、卫星钟差、大气传播延迟等）的影响，定位精度低。应用领域：低精度导航、资源普查、军事等。对于单点定位的几何描述，保持GNSS卫星钟同GNSS接收机钟同步；GNSS卫星和接收机同时产生相同的信号；采用相关技术获得信号传播时间；GNSS卫星钟和GNSS接收机钟难以保持严格同步，用相关技术获得的信号传播时间含有卫星钟和接收机钟同步误差的影响。单点定位虽然是只需要一台接收机即可，但是单点定位的结果受卫星星历误差、卫星钟差以及卫星信号传播过程中的大气延迟误差的影响较为显著，故定位精度一般较差。 精密单点定位为技术针对单点定位中的影响，采用了精密星历和精密卫星钟差、高精度的载波相位观测值以及较严密的数学模型的技术，如用户利用单台GNSS 双频双码接收机的观测数据在数千万平方公里乃至全球范围内，点位平面位置精度可达1- 3cm，高程精度可达2- 4cm，实时定位的精度可达分米级。 利用上述推导的观测模型，即可采用卡尔曼滤波的方法或最小二乘法进行非差精密单点定位计算，在解算时，位置参数在静态情况下可以作为常未知数处理；在未发生周跳或修复周跳的情况下，整周未知数当作常数处理，在发生周跳的情况下，整周未知数当作一个新的常数参数进行处理；由于接收机钟较不稳定，且存在着明显的随机抖动，因此将接收机钟差参数当作白噪声处理；而对流层影响变化较为平缓，可以先利用Saastamonen或其他模型改正，再利用随机游走的方

矿山人员实时定位系统解决方案

基于Wi-Fi实时定位技术 矿山人员资产定位应用方案说明

目录 1引言 (3) 1.1文档说明 (3) 1.2术语与缩写解释 (3) 2项目需求 (4) 2.1项目背景 (4) 2.2需求分析 (4) 2.3方案优势 (4) 3方案设计 (5) 3.1设计理念 (5) 3.2功能描述 (6) 3.2.1定位监控 (6) 3.2.2标签管理 (7) 3.2.3报警管理 (7) 3.2.4系统管理 (8) 3.2.5扩展功能 (8) 3.2.6统计报表 (8) 3.3定位网络设计 (9) 4井下Wi-Fi无线定位监控通讯系统 (11) 4.1井下矿工定位考勤系统 (12) 4.2井下电机车定位管理 (12) 4.3Wi-Fi无线语音数据通信系统及Wi-Fi手机定位系统 (13) 4.3.1Wi-Fi网络–数据传输、语音通信、无线视频 (13) 4.3.2无线语音功能模块 (14) 4.3.3手机实时定位主要功能 (15) 5方案实施 (17) 5.1网络部署设计 (17) 5.2网络安装 (17) 5.3实施计划 (17) 5.3.1实施说明 (17) 5.3.2施工进度安排 (17)

1引言 1.1 文档说明 本文档为基于Wi-Fi的实时定位解决方案。 1.2 术语与缩写解释

2项目需求 2.1 项目背景 矿井的分布是分层结构的，井下面积很大，井下人员较多，为了保证井下人员的安全，防患于未然，监控矿车运作，我们将采用基于Wi-Fi的无线局域网实时定位系统对井下的矿工和矿车进行跟踪定位，随时了解每个矿工、矿车的当前位置。同时需要实现对每个矿工上下勤的监控功能和矿车矿石运输监管统计工作。基于Wi-Fi的无线局域网，需要实行语音通信、视频传输、环境信息采集等功能。 2.2 需求分析 1、人员、车辆的实时精确定位系统：通过井下电子地图，实时显示人员和车辆位置，记录移动轨迹。 2、人员考勤系统：每日自动统计人员进出矿井的次数和时间，能识别其他未经允许的人员擅自入内，并且报警。 3、Wi-Fi无线井下环境参数实时监控传感系统：通过Wi-Fi模块连接各类传感器，可以采集井下温度、湿度等环境参数，并且无线传输。 4、无线车辆识别监控系统及采矿量监控系统：车辆上安装的定位标签，电机车在井下定位区域可随时查询每台车所在位置、运行区间。系统根据判断出的矿车载体，自动跟踪矿车的运行轨迹，在监控轨迹与事先设定路线不符和时报警。 5、Wi-Fi无线语音通信系统：企业员工使用WLAN/GSM双模手机可在WLAN覆盖区包括井下优先通过Wi-Fi网络实现内部通话，参加电话会议，也可拨打PSTN外线电话，代替座机和手机的功能；离开WLAN覆盖区采用GSM拨打电话。不但可节省通话费用，而且可以通过无线网络和Wi-Fi手机开展定位、视频电话、会议电话等多种增值业务。 6、Wi-Fi无线视频监控系统：带有Wi-Fi的无线视频摄像头可以按装在移动的车辆上或者由矿工携带，实时无线传输视频图像。 2.3 方案优势 ?网络覆盖范围广，容易覆盖整个区域，设备可集中管理，维护成本低； ?可定位带有Wi-Fi模块的手机、PDA等其他Wi-Fi终端； ?Wi-Fi在室内外都工作； ?Wi-Fi支持上网，可以通过Wi-Fi网络上传数据； ?定位精度高 ?本地化服务，软硬件可订制。

精密单点定位软件rtklib的静态定位测试

精密单点定位软件RTKLIB 的静态定位测试 摘要：阐述了RTKLIB 精密单点定位中使用的数据预处理方法以及电离层、对流层、频间偏差等误差项的采用的改正方法，设计了精密单点定位的解算策略并配置了RTKLIB 软件界面中的关键参数，采用事后、快速、超快速等四种星历及钟差产品对北京站单天观测值进行解算。结果表明四种种产品单天误差均在厘米级，其中igs 和igr 误差较小。 1 引言 精密单点定位（PPP ），即非差相位单点定位，提出于上世纪七十年代子午卫星时代，九十年代中期国际IGS 组织开始向全球用户提供精密星历和精密钟差产品，为精密单点定位的发展提供了良好的机会。由于其具有单台接收机实现高精度定位、定位不受作用距离限制、作业机动灵活、成本低效率高、应用广泛等优点，越来越受到人们的重视，相关学者与研究机构也对其进行了深入的研究，取得了一系列成果。美国喷气推进实验室的Zumberge 等研究人员利用GIPSY 软件和IGS 星历，取得了单天解静态定位精度1到2cm 左右，动态2.3到3.5 dm 左右的实验结果（1997） ；加拿大Calgary 大学的高扬博士对PPP 的理论和算法进行了深入的研究，并开发了相关软件；武汉大学叶世榕博士在其博士论文中对精密单点定位进行了详细的研究（2002） ；武汉大学的张小红教授经过多年理论研究，开发出了精度和可靠性已达国际先进水平的高精度PPP 商业化软件TriP ；武汉大学卫星导航定位中心自主研发的PANDA 软件在精密定轨和PPP 方面也具有很高的精度；此外还有本文使用的日本东京海洋大学的Tomoji Takasu 研发的RTKLIB 软件。 本文简要介绍了精密单点定位的理论基础，采用RTKLIB 软件对IGS 北京站观测数据进行静态精密单点定位实验，利用不同星历钟差产品对其定位精度进行了详细的分析，并将解算结果与准确值对比，为使用该软件提供了参考。 2 精密单点定位数学模型 GPS 伪距观测值观测方程如式（1）所示，GPS 载波相位观测值如式（2）所示。 )()(/i i ion trop orb i P d d d dT dt c P ερ++++-+= （1） )()(/i i i i ion trop orb i N d d d dT dt c Φ++-++++=Φελρ （2） 式中，i P 、i Φ分别为伪距观测值和载波相位观测值；ρ为GPS 接收机和卫星间的几

实时精密单点定位

实时精密单点定位（PPP）是可能通过实时卫星轨道和时钟校正的可用性广播星历，播放的实时校正（BCS）。实时BCS是目前在全球以及区域的参考帧。在这方面的贡献，PPP使用这些全球性和区域性BCS的性能分析1983北美基准（NAD83）。为当前区域NAD83 BC 方法确定的局限性和协调的差异导致了与传统方法相比，显示全球BC。虽然偏差所造成的不同的参考帧的使用被证明是亚厘米级，它也表明，他们可以通过PPP算法或区域BC方法改性降低或消除。分析了三种不同的变体进行PPP，单一频率的电离层的自由变体，双频电离层自由变体，和一个单一频率的电离层修正变异。 精密单点定位（PPP）是一个全球定位系统（GPS）处理非差伪距和载波相位测量从一个独立的GPS接收机的高精度计算分米或厘米在全世界遍地开花的位置定位方法（藏伯格等人。1997；2001 ovstedal库巴和荷鲁克斯；2002）。近年来，服务已经开发了允许高精度星历数据可实时用户（代码2006；库巴泰特里等人2003。2005烘烤2010）。这样的情况了，并将继续创造，PPP应用范围广（荷鲁克斯等人。2004、高2008；比斯纳）。这种服务的重要例子是实时（RT）的GPS卫星的轨道和时钟校正广播星历（Sohne等人。2008。这些RT 广播改正（BCS）用户提供精确的轨道和时钟校正所需的PPP。BCS在全球参考框架不仅可以（GRF）也在一组选定的区域参考框架（RRFS），如北美基准（NAD）1983（NAD83）（BKG 2010；Sohne 2010）。在这方面的贡献，这些NAD83区域BCS使用（微构件系统）的单和双频率PPP是第一时间分析及其与更传统的全球BCS的使用性能（GBC上将）的比较。 在微构件系统的理论基础是认为当处理独立的GPS数据，获得用户的位置的参考框架定义的参考系统，实现了卫星位置。因此，在文献中已GRF RRF卫星轨迹的转换是一个有用的替代GRF RRF的站坐标变换因为它有可能简化访问RRF允许用户在一个全局数据区域专门工作表明（克蕾默等人。2000；库巴2002；克蕾默2006；Schwarz 1989）。 本文的组织如下。能够评估作用的参考帧播放的PPP，NAD83简要描述和国际地球参考框架（ITRF），和他们的椭球坐标的差异，在随后的部分了。然后，GBC和红细胞的方法，单和双频率NAD83 PPP协议的分析和比较。目前的RBC 方法确定的局限性和协调的差异导致他们对GBC的方法示出。其次，它是如何修改PPP算法或红细胞的方法，这两种方法之间的一致性恢复。由于确定的PPP RBC方法的局限性是固有的作为一个结果，不同的参考帧的使用，这方面的贡献的结果是在更换NAD83 2018提供了一个新的几何数据，删除不同意ITRF计划的支持（NOAA 2008）。 对PPP的BCS是理解中的重要作用的正确使用的参考帧播放。因此，本节中的ITRF转换NAD83，其链接，这种改造在位置相关的椭球坐标的两帧之间的差异的影响作了简要的介绍。 北美基准1983 所采用的数据和参考在美国和加拿大的空间定位系统是NAD83。详细的介绍了它的定义，建立，和进化，读者可以参考施瓦茨（1989），斯奈和索勒（2000a，b），索勒和斯奈（2004），克雷默等人。（2000），与克雷默（2006）。NAD83首次实现的，这在很大程度上依赖卫星多普勒观测，由美国国家大地测量1986通过（NGS）。它被称为NAD83（1986）。自那时以来，NAD经历了又一个五实现在美国，最后一个是NAD83（cors96）。此实现，正是联系在一起的NAD83 ITRF框架，它是一个地心坐标系统的最佳实现（鲍彻和altamimi 1996）。为了这

定位系统的设计与实现知识分享

定位系统的设计与实现 本文实现的定位系统针对室外环境及办公室环境的实现的定位应用，通过对场景中人员、物品进行定位，方便用户对目标的实时监测和管理。 上位机开发环境为MFC (Microsoft Foundation Classes)，它是一个微软公司提 供的类库，以C++类的形式封装了Windows API ，并且包含一个应用程序框架，以减少应用程序开发人员的工作量。其中包含的类包含大量Windows 句柄封装类和很多Windows 的内建控件和组件的封装类。它的详细介绍在这里就不赘述了。下面对本定位系统的具体实现过程进行比较详细的描述。 1.1 定位系统结构 定位系统拓扑结构图如图1-1所示。其实际场景应用可以参考图1-2。 Anchor 图1-1 定位系统拓扑结构图 ANCHOR 串口代理 传输测距结果 图1-2 实际应用场景图 本拓扑中有三种功能不同类型的节点：主锚节点、从锚节点、目的节点。其

中主锚节点和从锚节点是一类已知自身位置坐标信息的固定节点，它们的任务是获取包含距离信息以及信号强度值的数据包。目的节点是可以自由移动的节点，可以在一定范围内自由移动，定位系统的最终目的就是获取该类节点位置的坐标信息；从锚节点负责发起测距请求，将测距信息发往目的节点，得到从锚节点与目的节点的距离信息以及信号强度信息，并将该信息发往主锚节点。主锚节点在整个系统中起着至关重要的作用，首先它要响应上位机发出的命令，确定要定位的目标，并发出指令，命令从锚节点对目标节点进行测距；其次主锚节点不仅要获取自身与目标节点的距离信息以及信号强度信息，还需要协调控制三个从锚节点，接受从锚节点发回的测距信息；最后主锚节点负责并将这些信息送还给上位机软件处理。目的节点实时监测是否有定位请求并配合锚节点测出响应的距离信息以及信号强度信息； 本定位系统主要包括四大块：硬件节点、硬件节点软件、上位机监测软件以及显示模块。每一部分设计都有其特殊性，硬件节点为系统提供了定位所需的硬件平台，是信息采集的基础,第三章已经详细介绍其性能，这里不再赘述。硬件节点软件主要完成了节点间的链路建立和数据采集与传输。上位机软件首先通过有线方式(使用串口)接收由定位硬件节点采集到的相关信息，然后对所采集的定位信息进行处理，最后选用合适的定位算法，计算出目标节点在该参考系的坐标。显示模块负责动态显示节点定位效果，免去人工思考数字坐标所代表的具体意义，是定位软件人性化设计的一个体现。图1-3为系统整体程序流程图； 图1-3系统整体程序流程图 下面分别详细介绍余下的三个模块。

浅谈GPS精密单点定位技术

科 技 天 地45 INTELLIGENCE ··· ·····················浅谈GPS 精密单点定位技术 吉林省基础地理信息中心 刘振宇 摘 要：本文介绍了GPS 精密单点定位技术的概念、产生、主要原理、数学模型 等初步知识，扼要介绍了在应用中应解决的关键技术问题，并展望了该技术的实际应用前景。 关键词：GPS 精密单点定位技术 原理 应用 1 GPS 精密单点定位技术的产生 GPS 空间定位技术以其定位的高度灵活性和常规测量技术无法比拟的高精度成为现阶段常规大地测量的主要技术手段，彻底的改变了传统的野外测量模式，并且在可预见的一个时期内尚无一种技术手段可以代替。 GPS 空间定位技术同所有的新生事物一样，有着发生、发展、成熟的变化过程。随着我们对GPS 空间定位技术本质认识的不断深入，在理论与使用方法上也在不断的进行创新。从第一代的伪距定位、载波相位测量到第二代的实时动态定位、广域差分技术，直至目前第三代的网络实时动态定位、精密单点定位技术，GPS 空间定位技术留下了一条清晰的发展历程。第三代的网络实时动态定位、精密单点定位技术业已发展成熟，正处在面向实用推广的过程。 美国喷气推进实验室 （Jet Propulsion Laboratory，JPL）是美国国家航空和宇宙航行局（National Aeronautics and Space Administration，NASA）下属的一家科研机构，主要从事空间科学的研究。1997年以来JPL 的研究人员利用该机构研制的GPS 高精度定轨定位软件——GIPSY 的某些功能模块实现了精密单点定位，并发表了多篇文章。由此宣告了一种全新的GPS 定位模式的诞生。 2 GPS 精密单点定位技术的概念 所谓精密单点定位（Precise Point Positioning，PPP）是指利用GPS 卫星的事后精密星历、事后精密卫星钟差作为已知坐标起算数据，用户利用单台GPS 双频全波长接收机在全球范围内的任意位置进行高精度的空间定位。该技术是实现全球精密实时动态定位与导航的关键技术，也是GPS 定位方面的前沿研究方向。 3 GPS 精密单点定位技术的主要原理 在目前GPS 空间定位技术的各种手段中，除去精密单点定位外，所采用的数学模型均为差分模型。（对应的实现手段是相对定位方法，即要求在作业过程中必须有两台以上的GPS 接收机进行同步观测。）其主要原理是利用差分的方法来消除两个测站公共部分的系统误差，从而达到精确的相对定位。随着我们对GPS 技术本质认识的不断深入，对GPS 测量过程中产生的各种系统性误差有了更细致的了解，因此可以针对各种系统性误差分别建立起相对应的精确的数学模型对系统性误差进行描述、估计和处理，从而可以采用非差分的数学模型来替代差分数学模型来进行数据处理，并利用GPS 卫星的事后精密星历、事后精密卫星钟差作为已知坐标的起算数据，直接获得待定点的三维坐标。简而言之，所谓GPS 精密单点定位技术的实质就是采用经验的公式对GPS 测量过程中产生的系统性误差进行描述，并在数据处理过程中进行误差改正，从而获得精确的测量结果。 在GPS 精密单点定位技术中，利用事后卫星钟差估计值消去卫星钟差项，并且采用双频观测值消除了电离层影响，顾及以上各项则其观测值误差方程如下： p j j trop j j p i P i i t C i i v εδρδρ+?+?+=)()()()()( Φ Φ+Φ???++?+=ελλδρδρ)()()()()()(i i N i i t C i i v j j j trop j j 式中： j 为卫星号，i 为相应的观测历元,C 为真空中光速。 )(i t δ为接收机钟差，)(i j trop δρ为对流层延迟影响。p ε、Φε为多路径、观测噪声等未模型化的误差影响。 )(i P j 、)(i j Φ为相应卫星i 历元的消除了电离层影响 的组合观测值，而)(i v j p 、 )(i v j Φ 为其观测误差，λ为相应的波长。 )(i j ρ为信号发射时刻的卫星位置到信号接收时刻接收机位置之间的几何距离。 )(i N j 为消除了电离层影响的组合观测值的整周未知数。 这样精密单点定位的主要工作量即为将p ε、 Φε多路径、观测噪声等未模型化的误差影响采用精确的数学模型或经验的数学模型进行描述，在此就不具体展开讨论了。 待定参数为：[]T j nsat j zd N t z y x i X ),1()(==δρδ其中x、y、z 为三维位置参数、t δ接收机钟差参数、zd δρ对流层延迟参数、j N 为整周未知数参数。 利用上述观测模型，即可采用序贯最小二乘法或卡尔曼滤波的方法进行非差精密单点定位计算。

精密单点定位技术及其应用

精密单点定位技术及其应用 摘要：GPS 精密单点定位技术是目前GPS 研究领域的热点之一。文中先简要介绍了精密单点定位的数学模型、数据处理总体思路。探讨了精密单点定位技术的定位原理及误差来源, 并比较了精密单点定位与RTK, 展望了精密单点定位技术在城市建设中的应用。 关键词：精密单点定位；解算过程；误差源；应用 1.前言 精密单点定位是利用全球若干地面跟踪站的GPS观测数据计算出的精密卫星轨道和卫星钟差, 对单台GPS 接收机所采集的相位和伪距观测值进行定位解算。利用这种预报的GPS 卫星的精密星历或事后的精密星历作为已知坐标起算数据；同时利用某种方式得到的精密卫星钟差来替代用户GPS 定位观测值方程中的卫星钟差参数；用户利用单台GPS双频双码接收机的观测数据在数千万平方公里乃至全球范围内的任意位置都可以2- 4dm级的精度, 进行实时动态定位或2- 4cm级的精度进行较快速的静态定位, 精密单点定位技术是实现全球精密实时动态定位与导航的关键技术,也是GPS 定位方面的前沿研究方向。 2 精密单点定位基本原理 GPS 精密单点定位一般采用单台双频GPS 接收机, 利用IGS 提供的精密星历和卫星钟差,基于载波相位观测值进行的高精度定位。所解算出来的坐标和使用的IGS 精密星历的坐标框架即ITRF 框架系列一致, 而不是常用的WGS- 84 坐标系统下的坐标,因此IGS 精密星历与GPS 广播星历所对应的参考框架不同。 2.1 ITRF 参考框架 ITRF 是国际协议地球参考系(ITRS)的具体体现,ITRF 的构成是基于VLBI、LLR、SLR、GPS 和DORIS 等空间大地测量技术和观测数据, 由IERS 中心局IERS CB 分析得到一组全球的站坐标和速度场。IERS 中心局每年将全球跟踪站的观测数据进行综合处理和分析, 得到一个ITRF 框架,并以IERS 年报和IERS 年报和 IERS 技术备忘录的形式发布。ITRF 的定义是通过对框架的定向、原点、尺度和框架时间演变基准的明确定义来实现。不同时期ITRF 框架之间的四个基准分量定义是不同的,存在很小的系统性的差异,当然这些差异可以通过7个参数表示。 2.2 精密单点定位数学模型

(完整版)精确定位系统解决方案设计

人员精确定位系统方案

第一章引言 自十一五以来，我国加大了基础设施建设力度，中国交通建设事业进入了快速发展轨道。尤其在高速公路、铁路、城市轨道方面的建设突飞猛进。在公路、铁路建设方面，道路建设路线逐渐由平原、微丘向山区高原挺进，隧道、桥梁等结构物占线路的比重越来越大，隧道建设工程数量持续增长；在城市轨道建设方面，地铁具有节省土地、减少噪音、减少污染、节省资源等优点，成为各城市解决拥堵、提升城市交通运输能力的重要手段。由于隧道及城市地铁建设的造价高、运营管理相对复杂、施工环境恶劣、事故发生频率较高，常要求对隧道中人员数量进行统计、对施工现场环境进行监控。 目前市场上隧道安全监控系统中都没有与外界直接通话的无线通信系统，在遇到突发事故，如崩塌、涌水涌泥等事故，不能及时向隧道监控室汇报，很容易贻误抢险时机。如果有无线通信系统，施工人员在隧道中工作，可随时将隧道的掘进和安全情况汇报到隧道监控室，便于调度和及时处理突发事故。 当遇到隧道突发事故，对隧道施工人员的抢救缺乏可靠的位置信息，也缺乏语音通信手段，抢险救灾、安全救护的效率仍然不高，效果不理想。由于通信网络不畅，通信手段单一，网络承受能力差，往往造成领导层信息不畅通，指挥不足，数字不准，不利于事故的抢险，极易造成事故损失的扩大。隧道对利用相应的人员跟踪定位设备，全天候对施工人员进行实时自动跟踪和考勤，随时掌握每个员工在隧道的位置及活动轨迹、全隧道人员的位置分布情况等需求迫切。 苏州任辉物联科技有限公司是一家集研发、生产、销售、服务为一体的新型高科技企业，公司多年来专业致力于提供通道闸系统，门禁系统的开发、整合与应用。凭借多年的经验积累和不断的技术创新，我们有能力为客户提供合理的智能化考勤、门禁、消费、工地门禁通道系统解决方案，建设一流的系统工程，以优质的售后服务和严格的培训机制保证系统长期、连续、稳定

(精密单点定位)

简介 精密单点定位--precise point positioning（PPP） 所谓的精密单点定位指的是利用全球若干地面跟踪站的GPS 观测数据计算出的精密卫星轨道和卫星钟差, 对单台GPS 接收机所采集的相位和伪距观测值进行定位解算。利用这种预报的GPS 卫星的精密星历或事后的精密星历作为已知坐标起算数据; 同时利用某种方式得到的精密卫星钟差来替代用户GPS 定位观测值方程中的卫星钟差参数; 用户利用单台GPS 双频双码接收机的观测数据在数千万平方公里乃至全球范围内的任意位置都可以2- 4dm级的精度, 进行实时动态定位或2- 4cm级的精度进行较快速的静态定位, 精密单点定位技术 是实现全球精密实时动态定位与导航的关键技术,也是GPS 定位方面的前沿研究方向。 编辑本段精密单点定位基本原理 GPS 精密单点定位一般采用单台双频GPS 接收机, 利用IGS 提供的精密星历和卫星钟差,基于载波相位观测值进行的高精度定位。所解算出来的坐标和使用的IGS 精密星历的坐标框架即ITRF 框架系列一致, 而不是常用的WGS- 84 坐标系统下的坐标,因此IGS 精密星历与GPS 广播星历所对应的参考框架不同。 编辑本段密单点定位的主要误差及其改正模型 在精密单点定位中, 影响其定位结果的主要的误差包括:与卫星有关的误差(卫星钟差、卫星轨道误差、相对论效应);与接收机和测站有关的误差(接收机钟差、接收机天线相位误差、地球潮汐、地球自转等);与信号传播有关的误差(对流层延迟误差、电离层延迟误差和多路径效应)。由于精密单点定位没有使用双差分观测值, 所有很多的误差没有消除或削弱,所以必须组成各项误差估计方程来消除粗差。有两种方法来解决:a.对于可以精确模型化的误差,采用模型改正。b.对于不可以精确模型化的误差,加入参数估计或者使用组合观测值。如双频观测值组合,消除电离层延迟;不同类型观测值的组合,不但消除电离层延迟,也消除了卫星钟差、接收机钟差;不同类型的单频观测值之间的线性组合消除了伪距测量的噪声,当然观测时间要足够的长,才能保证精度。 什么是PPP（精密单点定位）？ (2009-08-02 13:58:03) GPS从投入使用以来，其相对定位的定位方式发展得很快，从最先的码相对定位到现在的RTK，使GPS的定位精度不断升高。而绝对定位即单点定位发展得相对缓慢，传统的GPS 单点定位是利用测码伪距观测值以及由广播星历所提供的卫星轨道参数和卫星钟改正数进行的。其优点是数据采集和数据处理较为方便、自由、简单, 用户在任一时刻只需用一台GPS 接收机就能获得WGS284 坐标系中的三维坐标。但由于伪距观测值的精度一般为数分米至数米;用广播星历所求得的卫星位置的误差可达数米至数十米, 卫星钟改正数的误差为±20

实时定位系统(RTLS)

实时定位系统(RTLS) 目录 引言 RTLS基础：测距传感器和定位装置 测距传感器 定位装置 RTLS的方法 到达角定位法(AOA) 到达时间测量法(ToA) 到达时间差定位法 接收信号强度指示法 飞行时间定位法 往返时间定位法 对称双边两路测量法(SDS-TWR) 所用带宽和测量法 信号检测 两路测量避免了时钟同步化 时钟发生振荡的限制 零漂误差 实时定位系统的应用例子

工业的后勤装备管理 保健服务-病人，保健提供者，资源跟踪 紧急服务机构练习生跟踪 安全和人员的身份识别 危险资产跟踪 工业会议或者娱乐活动上部分出席者跟踪 总结 参考文献 摘要 这个白皮书讨论了最常用的展开建立实时定位系统的方法。这些包括到达时间定位法（TOA），时间差定位法（TDoA），接受信号强度定位法（RSS），运行时间定位法（ToF），往返时间定位法（RTT）。RTT的一种特别情况就是SDS-TWR，它提供了一种对复杂情况的方法，但是具有很高的能量消耗，在大多数实时定位系统的方法中具有很高的费用。这个白皮书包含一系列实时定位系统应用的例子。 引言 尽快的确定人和对象的位置的需要已经成为任何组织或者工业，尤其是在制造业，卫生保健，输给系统中的一个重要部分。随着无线技术的逐步改进，现在可能遥远的确定人或对象的位置在一个预先定义的时帧里。完成这种功能的系统就叫做实时定位系统。他们通常使用小型低功率发射机，它被称为RFID标签，它依附识别标签和一系列标出待测点位置的参考节点。标出对象的经度和方向角的系统是全球系统，

一般用GPS来定位标出。在相对固定的坐标系中精确标出位置的系统称为实时定位系统。这些是将在这个白皮书中讨论的无线定位系统的类型。 一些技术人员曾经去建立实时定位系统。一些人用专用的RFID标签和接受者而其他人用已经存在的无线局域网并在这些网络中增加无线定位系统。这篇文章讨论了无线定位系统在2D或者3D空间中定位一个对象的最常用的方法，包括时间差定位法（TDoA）和接受信号强度定位法(RSSI).对称的两种测距方式在下面就会被介绍，那是基于可靠运行时间的方式，但是改善它是靠减少系统的复杂度和费用。 无线定位系统在宽量程问题上非常感兴趣，能够由上面说的那些系统解决。举下面这两个例子，无线定位系统能应用在一个忙碌医院病房里定位医院所有员工或者在制造业去快速定位和决定关键能源的实用性。无线定位系统的大量实际应用在各种各样关键工业上证明了无线定位系统带来了改善产品和增强组织工作流程的真正好处。 RTLS基础：测距传感器和定位装置 在越来越普遍应用的工业，商务办公室，安全系统和军事应用方面，无线定位系统已经得到重要的新发展。然而，具有重大意义的是，大多数实时定位系统只包含两个关键部分，一个是用来计算系统量节点间的距离的无线测距传感器，另一个是用来决定系统中某个节点位置的定位装置。 测距传感器 测距传感器是用来测量并计算两个或者多个节点之间距离的一套装置。这些节点包含待测节点和参考节点。待测节点通常用活动的RFID标签，它是可移动的，位置需要系统决定的节点。这些标签来自于一组组态的宽量程，从简单的活动RFID标签到包含温度，光，气压，运动等传感器的更加复杂的RF模块。参考节点是通常位置已经确定的更复杂的节点，而用来去确定待测节点位置的。此外，这些参考节点可能是一个网络的一部分，这个网络包含连接在一个监控系统的有线基础设施的一个或者几个节点，即网页界面或者软件界面。 定位装置 定位装置收集依靠系统节点布局，并由系统中待测节点和参考节点提供的估计的计算结果。这些计算结果接下来就作为输入数据送入定位装置，然后定位装置就运行算法去决定目标节点或者一系列节点的位置。

精密单点定位

精密单点定位PPP 精密单点定位（precise point positioning ，缩写PPP ），指的是利用全球若干地面跟踪站的GPS 观测数据计算出的精密卫星轨道和卫星钟差, 对单台GPS 接收机所采集的相位和伪距观测值进行定位解算。在卫星导航应用之中，GPS 作为定位的意义越来越重要，不论是军事上还是工程等方面上，导航定位的研究依然是一个不老的研究主题。精密单点定位更是导航定位中的一个很值得研究的问题。 PPP 根本上讲属于单点定位范畴，那么单点定位又是怎样进行测量定位的呢？单点定位是利用卫星星历和一台接收机确定待定点在地固坐标系中绝对位置的方法，其优点：一台接收机单独定位，观测组织和实施方便，数据处理简单；缺点：精度主要受系统性偏差（卫星轨道、卫星钟差、大气传播延迟等）的影响，定位精度低。应用领域：低精度导航、资源普查、军事等。对于单点定位的几何描述，三个站星距离，作三个球面三个球面两两相交于两点，如下图所示： 站星距离的测定：保持GPS 卫星钟同GPS 接收机钟同步；GPS 卫星和接收机同时产生相同的信号；采用相关技术获得信号传播时间；GPS 卫星钟和GPS 接收机钟难以保持严格同步，用相关技术获得的信号传播时间含有卫星钟和接收机钟同步误差的影响。单点定位虽然是只需要一台接收机即可，但是单点定位的结果受卫星星历误差、卫星钟差以及卫星信号传播过程中的大气延迟误差的影响较为显著，故定位精度一般较差。PPP 针对单点定位中的影响，采用了精密星历和精密卫星钟差、高精度的载波相位观测值以及较严密的数学模型的技术，如用户利用单台GPS 双频双码接收机的观测数据在数千万平方公里乃至全球范围内，点位平面位置精度可达1~3cm ，高程精度可达2~4cm ，实时定位的精度可达分米级。 精密单点定位的数学模型，对于伪距： (S R i i ion trop t t x V V c V c V ρ=--+?-?0()()()S R i i i i i t i ion i trop i i t V l dX m dY n dZ c V c V V V ρρ=---+?-?+---误差方程为：

基于无线局域网的实时定位系统解决方案

基于无线局域网的实时定位系统 解 决 方 案

目录 引言 (2) 1系统概述3 1.1工作原理 (3) 1.2系统组成 (4) 1.3系统网络拓扑结构 (4) 1.4定位系统的主要功能结构 (5) 1.4.1定位系统的主要功能 6 2解决方案7 2.1方案设计理念 (7) 2.1.1设计原则 7 2.1.2方案特点 8 2.2无线网络解决方案 (9) 2.2.1设备选型 9 2.2.2AP( Access Point)定位器 (9) 2.3定位解决方案 (11) 2.3.1定位标签 11 2.3.2定位点部署 12 2.3.3定位系统软件 12 2.3.4定位系统配置 13 3项目预算13 3.1设备清单 (13)

引言 随着生产制造业市场竞争和生产环境的日益复杂，对企业的生产制造提出了更高的要求，如何高效的管理生产过程中不断移动变化的工具、设备、车辆等资产和人员，成为改进生产流程，降低运行成本，提高企业的市场竞争力的关键所在。无线局域网实时定位系统，基于标准无线局域网，为企业提供了一套完备的资产、人员追踪管理解决方案。为企业建立起更为强大的信息链，对进料、WIP(在制品)、包装、运输（厂区内的运输）和仓储直到最后发送至供应链的下一环节，进行全方位和全程的可视化跟踪，使得在生产过程和存储运输（厂区内的运输）过程中对在制品的跟踪以及成品的质量追溯更为清晰有据，有助于企业降低产品缺陷率，缩短产品制造的周期，降低生产成本，提高生产效率，提升企业在市场上的综合竞争力。 无线局域网实时定位系统，基于现有无线局域网，无须重新搭建其他网络或设施即能快速部署安装，搭起企业可视化平台，在任何覆盖无线局域网的地方，能够随时跟踪监控各种资产或人员，并准确找寻到目标对象，实现对区域内所有资产和人员的实时定位和管理。为生产制造业带来了一套完备高效的资产、人员追踪管理解决方案。 1系统概述 无线局域网实时定位系统（Wi-Fi RTLS），在任何覆盖无线局域网的地方，能够实现对这个区域里面物品或人员的实时定位。系统最大的优势在于无论在室内还是室外，都能够随时跟踪各种移动物体或人员，并准确查找到目标对象。系统由Wi-Fi定位标签、无线局域网接入点（AP）和定位服务器组成。 1.1工作原理 系统工作原理如图1.1.1所示：

PPP(精密单点定位)

GPS精密单点定位 陈超 （20101001738 115103班） 摘要 GPS测量主要分为相对定位和绝对定位。我们在课堂上已经学习了差分GPS 测量（相对测量），通过双差消除或者削弱了卫星星历误差、电离层延迟、对流层延迟和接收机钟差，观测方程中只剩下了基线向量3个分量和整周模糊度N，这样模型简单了，精度也提高了。这对工程运用是很方便的，但是对我们全面学习GPS是不利的。单点定位就不同了，需要考虑各种模型，需要对各种误差进行改正，才能达到我们需要的精度要求。因此，研究精密单点定位，对我们全面深入的学习GPS是很有必要的。 基于此，我的GPS的结业课程报告题目选择了GPS精密单点定位。但是，这涉及的知识确实很多，每一个误差改正研究透彻都需要花很多精力与时间，在短时间内全面深刻的掌握是不可能的。所以，我有侧重的选择了几个方面的问题。 根据卫星星历以及一台GPS接收机的观测值来独立确定该接收机在地球坐标系中的绝对坐标的方法称为单点定位，也成绝对定位。单点定位的优点是只需要一台接收机即可独立定位，外业观测的组织和实施较为方便自由，数据处理也较为简单。 但是，单点定位的结果受卫星星历误差、卫星钟的钟误差（指进行卫星钟差改正后的残余误差）以及卫星信号的传播过程中大气延迟误差的影响较为显著，故定位精度一般较差。对于测绘类领域需要精确获得点位的空间坐标，传统单点定位的精定不足以达到，限制了在测量领域的广泛运用。 基于上面原因，近年来，出现了以精密星历和精密卫星钟差、高精度的载波相位观测值以及较为严密的数学模型为特征的精密单点定位技术（Precise Point Positioning，PPP）。GPS 非差相位精密单点定位是利用GPS 卫星精密星历及由一定方法确定的精密卫星钟差，以单台双频GPS 接收机采集的非差相位数据作为主要观测值来进行单点定位计算，其精度可达分米级甚至厘米级。由于它可利用单台接收机在全球范围内进行静态或动态独立作业，并且能直接得到高精度的ITRF 框架坐标，因此，它在区域高精度的坐标框架维持，区域或全球性的科学考察，高精度动态导航定位及低轨卫星的定轨等方面都具有不可限量的应用前景，是目前GPS 界研究的热点。 基于此，本文介绍精密单点定位原理与实现，主要内容如下： 1、比较单点定位与高精度GPS双差定位的共异性。 2、全面的介绍了国内外精密单点定位的研究现状。 3、详细的阐述了非差相位精密单点定位的观测模型、随机模型和各种误差改正模型。 关键词：精密单点定位国内外研究现状非差相位观测误差改正模型 1

基于RFID的定位系统

基于RFID的定位系统的设计与实现 一、课题背景及意义 随着无线技术、移动计算器件的快速发展，人们对位置信息和定位服务有了越来越多的需求。很多应用对定位信息要求更加细致准确。室外定位渐渐不能满足应用的需求，室内定位技术在近年来受到研究人员的关注。 RFID又称射频识别技术，是一种非接触式的自动识别技术。RFID标签具有体积小、读写范围广、寿命长、抗干扰能力强等特点，可支持快速读写、移动识别、多目标识别、唯一表示等。与GPS等成熟的定位技术相比，RFID更适合应用于室内定位。 有源RFID标签相比无源标签有更远的识别距离和更大的存储容量，与互联网、通讯技术相结合，可实现全球范围内物品的跟踪和信息共享，极大的扩展了射频技术的应用领域。基于有源RFID的室内定位系统地研究有着重要意义。 首先RFID技术的相关研究为定位应用做好了铺垫。目前RFID的研究已经取得了很多成果。成本上，国内和国外一些工艺已经使得有源RFID标签的价格降低到几十美分，甚至十几美分;标准上，很多国家已经制定了自己的RFID标准，其中由北美UCC产品统一编码组织和欧洲EAN产品标准组织联合成立的EPCGlobal标准是市场占有量最大的一个。标准的制定在电子标签与读写器之间的空气接口、读写器与计算机之间的数据交换协议、RFID标签与读写器的性能等方面做了统一规范，为减化电子标签芯片功能设计，降低电子标签成本，扩大RFID应用领域奠定了基础。另外RFID安全与隐私降、防碰撞、天线技术队等方面也有了很多研究成果。 其次有源RFID定位有着广泛的应用需求。在实际中依靠目标检测实现的应用很多，比如RFID定位应用于制造、物流等行业，能够实现对仓库存货的位置检测和对生产流的监控，从而极大的提高生产和管理效率;应用于煤矿等企业的人员定位能极大地提高安全管理力度;应用于医院能实时定位设备，能更好的协调设备和人员分配。因此基于有源RFID的定位系统是一个很有研究价值的领域。 二、射频识别技术 2.1 RFID工作原理 标签与读写器之间通过藕合元件(天线，线圈等)实现射频信号的空间(无接触)祸合，在藕合通道内，根据时序关系，实现能量的传递、数据交换等。对于无源RFID系统来说，标签通常需要贴近读卡器。读卡器通过天线发射一定频率的射频信号，这些电磁波激活标签电路，标签的能量检测电路将一部分射频信号转换成直流信号能量供其工作，标签获得能量被激活后，将自身的序列号等信息调制到射频信号上后通过标签天线发送出去，读写器接收到标签返回的射频信号后，对该信号进行解调和解码，然后送到后台计算机进行进一步处理，后台计算机会根据系统功能做出相应的处理和控制。由于读写器的能量必须来回穿过障碍物两次，因此要求读写器有较大的发射功率。 对于有源系统来讲，由标签自身内嵌的电池为芯片供电，利用自身的射频能量主动发送数据给读写器，调制方式可以为调幅、调频或调相。标签进入读写器的作用区域后，标签将自身的序列号等信息的发送给读写器。读写器的处理

PLUS实时定位系统产品说明书

PLUS实时定位系统 产品说明书 北京奇立世通科技发展有限公司 2010年1月

1概述 PLUS超宽频即时定位系统的由美国Time Domain公司出品。和同类产品相比，该系统具有部署简单，性能价格比高，精度高，标签位置稳定不飘移，信号抗干扰能力强，标签发射状态和频率可以动态更新等突出特点。系统由标签，阅读器，同步分配器，天线,标签确认点和定位软件组成。标签是一个超宽频信号发射装置，每秒发射1～10次信号。接收器（天线和阅读器的组合）接收标签发来的标签识别号，记录到达时间（TOA），然后传给同步器进行同步处理，解析出到达时间差（TDOA）,然后把以上信号和其他一些验证信号例如信号强度等打包通过网络协议发送给服务器进行处理，就可以计算出标签（也就是需要被跟踪的人员或者物体）所处位置以及运动轨迹。每一个标签都有一个独一无二的识别号，所以系统知道每一个标签在每一个时刻的位置以及运动信息。标签确认点TAP向标签发射2.4 GHz 信号，可以动态地改变标签的发射频率（1~10Hz）和操作模式（活跃或者待机）。这种设计可以使标签在非工作时间内处于待机状态，节省电池消耗，延长电池寿命。 PLUS系统部署符合本项目通过在固定场所布设定位接收装置，被定位人员佩戴射频信号发射标签的方式，实现指定区域内人员的实时精确定位并且被定位人员的坐标数据通过以太网实时传输给上层应用系统的要求。标签位置偏差通常情况下不超过正负15cm，如果增加接收装置部署密度，精度更可达到正负5cm以下，超过建设要求。 如果部署在室外，标签的防护等级为IP64，满足建设要求。 信号中心频率为7.3GHz，带宽大约为1GHz,该频段为我国无线电管理开放频段，不会和现有通讯设备相互干扰，符合我国无线电管理规定。 系统遵循如下原则进行建设： （1） 先进性与成熟性原则：PLUS系统是著名实时射频定位系统生产商Time Domain的产品，在该领域享有盛誉，10多年来PLUS系统在美国的很多医院，养老院，超级市场部署，是先进成熟的产品。 （2） 高可用性原则：美国多个客户多年安装的经验表明，PLUS系统稳定可靠、健壮耐用，故障率低，既可以部署在室内，也可以部署在室外自然环境。 （3） 安装操作简便性原则：PLUS系统的安装调试操作简单方便，普通工程技术人员就可以快速布设，不需要专业人员。 （4） 通信协议简洁性原则：PLUS系统与上层应用系统的数据通信协议非常简单方便，应用程序只需要调用为数不多的库函数或者直接读取定位服务传送来的信息就可以获得定位数据信息和标签信息。 （5） 可扩展性原则：PLUS系统平台具有良好的可扩展性和易维护性，增加接收器不需要变动更改已经部署的系统，能够轻松地不断扩大定位范围与被定位人数。

实时精密单点定位研究综述

实时精密单点定位研究综述 发表时间：2016-03-24T12:00:43.883Z 来源：《基层建设》2015年24期供稿作者：高乔肖建东胡慧娟[导读] 长安大学 GPS精密单点定位（PPP）是一种利用高精度的GPS卫星星历和卫星钟差以及双频载波相位观测值. 长安大学陕西西安 710054 摘要：GPS精密单点定位（PPP）是一种利用高精度的GPS卫星星历和卫星钟差以及双频载波相位观测值，并采用非差模型进行高精度单点定位的方法。实时精密单点定位技术（RT-PPP）已成为当前GNSS领域的研究热点，也将是目前乃至未来实时高精度动态定位的主要技术手段之一。本文对其从研究背景、国内外研究现状，以及发展前景等方面进行了综述。 关键词：GPS；实时精密单点定位；研究背景；发展现状；前景 1 研究背景 全球定位系统GPS（Global Positioning System）是美国从上世纪70年代开始研制，于1994年全面建成的新一代卫星导航定位系统。目前，GPS以全天候、高精度、自动亿、高效益等显著特点，诸多领域得到了广泛应用。GPS的出现，给测绘领域带来了一场深刻的技术革命。传统的GPS单点定位是指利用单台接收机的测码伪距及广播星历的卫星轨道参数和卫星钟差改正进行定位，因其较低的定位精度已不能满足精密导航、大地测量、变形监测、精密工程测量等的要求。 为了提高精度，出现了GPS相对定位，它是用两台以上接收机同步观测相同的GPS卫星，以确定基线端点的相对位置或基线向量。GPS相对定位通过组成差分观测值来消除接收机钟差、卫星钟差等公共钟差以及减弱对流层延迟、电流层延迟等相关性的影响，因此，它是目前GPS定位中精度最好的一种方法。 PPP技术作为一种最近十几年发展起来的一项GPS定位新技术，在低轨卫星精密定轨、高精度坐标框架维持、区域或全球性科学考察、航空动态测量和海洋测绘等方面具有不可估量的应用前景，目前己经成为GPS导航和定位界的研究热点。经过近十几年国内外学者的研究，精密单点定位的事后处理算法及应用已经比较成熟。与相对定位中的实时定位技术RTK相对应，在实时GPS卫星轨道和钟差产品的支持下，精密单点定位的数据处理可以在实时情况下进行，得到实时定位结果，称之为实时PPP技术。实时PPP定位技术与目前已有两种GPS实时定位服务系统（基于单基准站RTK技术系统和基于多基准站的CORS系统）相比具有以下显著优点： 1.系统服务覆盖区域大； 2.总投资和运营成本低。 2 国内外研究现状与进展 国际GPS服务组织IGS（International GPS Service）是国际大地测量协会IAG（International Association of Geodesy）于1993年创建的一个为GPS提供应用服务的国际组织。由于IGS能够提供精密的卫星星历和卫星钟差，因此，就使得单点定位无需差分而获得高精度成为可能。JPL的Zumberge等人在1997年就提出了利用双频接收机进行非差单点定位。NRCan（Natural Resources Canada）的Kouba和Herous（2000）首先详细地论述了利用双频接收机进行非差单点定位技术。JPL的Muellerschoen（2000）等人提出了全球实时精密单点定位技术。加拿大Calgary大学的Gao Y和Shen X（2001）也对此作了详细的论述，同时提出了一种新的观测模型。除了以上的学术研究机构外，几个大的商业公司对精密单点定位技术也非常关注并且进行了不同程度的研究，如NAVCOM公司的StarFire和Omnistar-HP系统就包含有精密单点定位的内容（Bisnath，2003）。 在国内方面，黄珹等人研究了采用GIPSY软件的精密单点定位方法解算区域基准网问题。武汉大学的时世榕博士对非差相位精密单点定位技术进行了深入研究，并利用自己提出的改进模型及自行研制的定位软件进行了试算。武汉大学的张小红副教授也对PPP作了深入的研究，并首次将PPP技术应用到航空测量和极地科学考查中，并编制了Trip解算软件。 从国内外研究成果的分析来看，目前研究的重点主要集中在PPP定位模型的建立、大气折射的影响分析、软件实现和PPP静态定位精度分析等方面，对于动态精密单点定位的精度研究还不够深入。与GPS相对定位技术不同，PPP技术由于采用非差观测值进行数据处理，破坏了相位模糊度的整周特性，这使得不能进行非差相位模糊度的固定。而相对定位技术由于采用站际星际二次差观测值，UPD在二次差过程中被消去，从而使得双差模糊度具有整数特性。因此，要使PPP能够达到工程上的实时定位要求，就必须开展加快PPP定位收敛速度的研究。 国际上众多学者尝试进行精密单点定位中相位模糊度固定，并取得了可喜的进展。上述各种精密单点定位整周模糊度固定方法大致可以分为两类：一类是估计破坏相位模糊度整数特性的硬件延迟非整周部分的方法，简称为FCB方法；另一类则是不显式估计硬件延迟非整周部分，而采用卫星钟差参数吸收这些硬件延迟，从而在定位计算中恢复了模糊度整数特性的方法，简称为IRC方法。Geng等人从理论推导和算例分析两个方面证明了这两种方法是等价的。为与相对定位模式中的实时动态定位RTK区别，GPS界将整周模糊度固定的实时精密单点定位称之为PPP-RTK。显然，整周模糊度固定的FCB方法和IRC方法均可用于PPP-RTK。 综上所述，当前实时精密单点定位技术得到了广泛的重视和飞速的发展，一方面是实时精密单点定位得到了广泛的应用，出现了多个成熟的商业系统；另一方面制约精密单点定位技术实时应用的模糊度固定技术取得了重大进展，发展了多种适用于PPP的整周模糊度固定方法。可以预见，实时精密单点定位技术将取得重大突破，高精度GPS定位模式将恢复到最初GPS系统设计者的单点绝对定位模式。 3 发展前景与趋势 由于其硬件构成简便、定位灵活方便、不受作用距离限制等优点，实时精密单点定位技术已经成为当前GNSS界的研究热点之一。和静态精密单点定位相比，动态精密单点定位在对流层延迟改正、多路径效应等误差改正方面更为复杂，在探测、修复周跳和整周模糊度的确定方面也更为困难。 但与静态定位相比，动态或实时定位的研究不多。由于将来在GIS数据采集、精密导航、科研考察等领域中需要用到精密的动态定位，GPS精密单点定位将会发挥更加重要的作用，动态或实时动态GPS精密单点定位则会更具有实用价质。此外，由于目前单频GPS接收机价格较双频接收机低很多，基于单频GPS精密单点定位也是值得研究的一个课题。