问问大佬我对于关于差分定位（RTK）和相对定位的理解对不对？

常规的单基站差分定位系统包含1个基准站和若干个移动站。基准站通过广播方式，将定位数据（主要涵盖时间、经度、纬度、高度、定位状态等信息）和原始观测量数据（主要包含时间、卫星数、卫星号、卫星RSSI、每个卫星的伪距、载波相位等信息）发送给移动站。移动站接收定位数据和原始观测量数据后，完成差分定位解算。

在上述模式里，移动站仅使用某个基准站的数据完成差分定位。当区域内存在多个基准站时，能否利用其他基准站的信息呢？这里有两种方法：

• 其一，对多个基准站的数据进行融合处理，最终生成一组基准站数据供移动站使用。
• 其二，从多个基准站 中优选出最佳的一个基准站，移动站仅采用该基准站的数据。

第一种#多基准站差分 数据融合的方法，目前市场上广泛采用的是 #虚拟参考站 方式。

虚拟参考站组成

虚拟参考站系统组成如下：

• 区域内有多个基准站，每个基准站都配备GNSS卫星接收机，能够实时接收卫星信号，获取观测数据（伪距、载波相位、电离层延时等），然后将原始数据传输至控制中心；
• 控制中心利用空间相关误差模型（如电离层/对流层延时模型、卫星轨道模型）等，消除区域内的系统误差；
• 区域内的移动站（用户端）将自身单机定位的坐标发送至控制中心；
• 控制中心依据移动站的单机定位坐标，挑选附近最优的基准站组合，接着结合误差模型生成一个虚拟参考站的观测量（伪距和载波相位观测值）。
• 这个虚拟参考站的位置即为移动站发送的单机定位位置；
• 控制中心生成虚拟参考站观测量后，将该观测量发送给移动站；
• 移动站接收虚拟参考站的观测量后，完成差分定位。

为何称之为虚拟参考站？

因为控制中心生成的参考站并非真实物理存在的参考站，而是一个虚拟的参考站，该参考站的观测数据是通过数学模型计算得出的，现实中并不存在这样一个参考站。

这样做有哪些好处呢？

好处1：利用多基站数据计算误差模型

大气层误差模型、电离层误差模型和卫星轨道模型是综合多个参考站的数据，经过融合加权计算得出的，能够构建误差的网格模型。相较于单基站局部校正，它更能反映误差的空间分布规律，还可以降低单站观测噪声和多路径对观测量精度的影响，同时也提升了系统的容错性。即便系统中某个参考站无法正常工作或者数据出现错误，也不会影响系统的运行。

好处2：虚拟参考站和移动站距离近，差分精度高

我们知道，移动站差分定位的精度与参考站和移动站的距离相关。如果参考站和移动站之间的距离较远，卫星信号穿过大气层、电离层的路径会存在差异，其结果是两个站点的大气层延时和电离层延时不完全相同。

移动站利用参考站的观测量数据进行差分定位时，无法完全消除大气层传播误差和电离层传播误差，从而导致差分精度下降。

理论上，两个站点的距离小于20km属于短基线，可以认为卫星信号穿过大气层、电离层到达两个站点的路径相同，大气层延时和电离层延时也相同。

虚拟参考站的坐标，实际上是移动站（用户端）向控制中心发送的位置坐标，是移动站上GNSS接收机单机定位的结果。常规的GNSS接收机单机定位精度约为10m。

这样一来，即便存在数据传输、控制中心计算等方面的延迟，这种延迟可能仅有几秒钟。在这段延迟时间内，移动站可能会因运动而产生位置变化。当移动站接收到控制中心发送的虚拟参考站观测量数据时，虚拟参考站的位置坐标与移动站实际的位置坐标之间相差不过几百米。

几百米的距离在差分定位系统中属于#超短基线，可以认为参考站和移动站的大气层延时、电离层延时完全相同，移动站的差分定位结果不会引入因参考站和移动站距离过远而导致的误差。

好处3：通信协议的通用性

我们在RTK差分需要传输哪些数据？需要多少数据率的通信电台呢？中曾探讨过，基准站发送给移动站的差分数据协议遵循#RTCM协议，不同的卫星系统采用的RTCM语句如下：

在多基站差分系统中，控制中心发送给移动站的虚拟参考站的观测量信息同样采用RTCM协议，与上述语句类型相同。

同样的移动站GNSS接收机，无需进行任何硬件改动和软件改动，就可以直接接收控制中心发送的信息，完成差分定位。

通信链路是什么

移动站可能是无人机、无人车、农业机械等各类设备，那么移动站和控制中心之间如何完成数据交换呢？采用何种协议完成数据交换？

控制中心和移动站之间采用移动通信网络（3G、4G、5G）或者地面互联网作为通信链路。

移动站将自身的定位位置传输给控制中心；

控制中心将虚拟参考站观测数据发送给移动站。

通信协议采用基于TCP的#Ntrip 应用层协议，数据内容方面：控制中心到移动站的是基于RTCM语句的观测量信息，而移动站到控制中心的是NMEA0183的GGA语句。

具体的实现如下图所示：

如果是在某个区域内自建多基站差分网络，那就依靠系统内的无线通信链路进行数据传输，通信协议可以自定义，当然采用现成的Ntrip协议也是一种较为优化的选择。

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