GNSS精密單點定位技術及應用進展

佟林

（遼寧省自然資源事務服務中心，遼寧沈陽 110032）

全球定位導航系統（GNSS）的出現成為當前導航技術及定位技術的重大革命性事件，給測繪行業帶來全新的技術突破，真正實現了推動信息技術的有效發展，尤其是針對地理空間信息技術的革命，實現了地球空間信息技術的有效發展。與傳統的定位技術相比，該種定位方式精度更高，而且操作更加靈活，因此更能滿足用戶實際需求，并能保證整體的測算效果能夠為各項工作的運轉做出保障。

一、基本原理

單點定位其實就是利用衛星星歷以及單一接收機來實現確定固定點坐標體系的一種方法。其實際工作原理是指利用一臺接收機進行單獨定位，并通過觀測組織進行數據處理來滿足各項工作的運轉。但是，該項工作也有著一定的缺點，因為其精度要求會受系統偏差而導致不良現象的出現，所以這使其定位精度降低。

但是，在進行應用的過程中，該技術卻能夠在軍事領域、資源普查以及低精度導航中實現應用。對于單點定位的幾何描述來看，需要保持全球導航衛星系統衛星鐘同全球導航衛星系統接收機中同步，這時全球導航衛星系統的衛星接收機就能夠同時產生相應的信號，并利用相關技術進行信號傳播。但是，這個過程很難實現對二者的嚴格同步，所以相關技術的提升就能夠有效實現對這種同步誤差的消滅。此外，單點定位雖然只是利用一臺接收機即可滿足各項工作的運轉，但是由于其定位結果會受其衛星星歷誤差而帶來的影響，所以這也導致其定位精度相對而言較差一些[1]。

對于精密單點定位技術來看，會因單點定位技術而帶來一定影響，所以為保證降低這種影響，就需要通過精密星歷以及精密衛星鐘差和高精度載波相位觀測值與嚴密的數學模型進行組合運用，從而才能有效規避其定位效果不良的問題。這時，用戶如果只是利用單臺全球導航衛星雙頻雙碼接收器的觀測數據進行應用，那么在數千萬平方公里，甚至在全球內其實都能夠實現點位平面位置精度的提升，并且其實時定位的精度甚至可以達到分米級別。此外，對于精密單點定位系統的應用來看，最重要的一點內容就是實現IGS提供的精密數據改正技術應用。畢竟，在其產品所供給的內容中，包括了全球衛星系統、衛星星歷、地球自轉參數以及跟蹤站原子鐘信息等。因此，利用IGS所提供的精密星歷以及衛星鐘差就能夠實現在實際觀測的過程中，給予其高精度的定位，而這時所測算出來的坐標，也能夠實現保證其框架的一致性。

二、技術特點

（1）隨著國家真三維基礎地理空間基準的建立，不管是靜態用戶還是動態用戶，其實都希望在實際應用的過程中，提高其定位的高精度性。在過去，GPS用戶需要通過高精度靜態處理軟件，并與IGS永久跟蹤站進行關聯才能夠獲取高精度的起算坐標。但是，對于很多技術人員來看，想要熟練掌握此類軟件并非一件容易的事情。同時，在商用領域中，對于相對定位軟件的應用來看，其實只能夠處理幾十公里以內的基線。但是，采用精密單點定位技術，就能有效解決上述問題。畢竟，IGS有多個不同的數據處理中心，這時就能實現利用永久GPS跟蹤站的數據來進行使用，并以衛星鐘差產品和衛星軌道來實現高精度的計算，這時就能真正實現將數據交由專業人員進行處理，并進一步擴大普通用戶的應用范圍，從而提升其應用體驗，這時基于精密單點定位技術后，就能夠實現高精度定位。

（2）對于精密單點定位技術的應用來看，它能夠通過用戶直接購買單臺接收機來實現提高靜態定位和動態定位的高精度性，而且也能夠進一步提高GPS的作業效率。對此，也可以說通過精密單點定位技術，就能有效節約用戶的應用成本。與此同時，在未來發展的過程中，全新系統的構建也能夠實現為我國二代衛星導航定位系統的建設與應用做好保障，所以這時利用精密單點定位技術，就能夠提供更多的可用衛星，這將進一步提高精密單點定位技術的應用精準性和可靠性。畢竟，對于精密單點定位與標準單點定位的應用原理來看，其實具有一致的效果，因為其定位誤差是與衛星幾何圖形強度有關。基于此，當全新的定位系統建成后，空間中可用的衛星是以成倍的速度增加，這時其幾何圖形強度也會大大提高，其應用效果也會更好。

三、應用進展

隨著社會發展速度的不斷加快，人們對于地理空間數據的需求總量也在不斷提升。因此，對于該技術的應用來看，它所應用的領域其實也越來越多。在航空動態測量技術中，它能夠實現進一步提高其定位的精準性，所以該技術在該領域中也得到越來越多人的關注。對于該技術的實際應用效果來看，其高效的作業方式是傳統測量手段無法相比的。同時，在航空動態測量中，對于GPS動態定位而言，該技術也有著十分重要的應用前景。畢竟，當前航空動態測量中所利用的GPS定位系統，是以傳統的雙模型基礎運作模式為主進行的雙差模型的打造，所以這也導致在實際應用的過程中，需要基于OTF等解法來進行解算雙差模糊度，從而才能進行動態基線處理。與此同時，大部分的商用動態處理軟件其實也應用了這種模型進行運作。對此，為進一步提高其動態基線解算的精準度和可靠性，就需要通過基站建立來進行滿足各項工作的高效運作。但是，這個過程中會大量花費人力、物力和財力，因此對于一些經濟不發達的地區來看，根本無法實現此類基站的建立，甚至無法實現滿足對相關工作的有效開展。此外，以現在的發展形勢來看，未來其動態基線的長度必然會不斷進行延長，這時OTF方法就不再適用于當前的發展形勢。基于此，精密單點定位技術的出現，既能夠為后續動態定位工作提供全新的方向，并且也能真正實現以亞分米級的動態系統應用來真正針對現實需求進行有效測算[2]。

全球導航衛星系統精密單點定位技術的應用，不僅能在航空領域當中，更能夠實現針對現實地理問題進行有效應用。畢竟，其高精度的定位能夠實現以快速坐標建立為主進行信息傳遞，而且其高效性也能夠在自然災害發生時，實現對現實問題的有效處理。比如，針對自然現象中的滑坡問題來看，在災難發生時需要通過大量救援工作來保證降低對人身傷亡問題的產生，但是在此過程中如果不做好定位工作，必然也有可能因為二次滑坡等問題的出現而導致不良現象的發生。此項技術在應用的過程中能夠做到直接定位，并與其他技術進行聯合應用，這時就能對可能發生的二次滑坡現象進行預測，并以其精準的定位技術應用來做好支護保護工作，進而就能夠有效降低二次傷害問題。

四、結語

采用精密單點定位技術，并以全球導航衛星系統進行結合，就能夠進一步提升其定位的精準性。而且，這種作業方式并不需要基準站支持，也不受作業距離限制，這就實現提高其定位工作的靈活性，并且也能降低其各項工作開展的成本，還能夠在諸多領域中進行應用，所以該技術在未來發展中有著十分可觀的前景。