基于北斗地基增强系统的非差非组合实时导航定位关键技术及服务体系研究

In order to improve the service performance of BDS furthermore and best fit the demand of various industries diversified application, many wide-area and/or local-area augmentation navigation systems are constructed strongly. Meanwhile, the related navigation and positioning data processing technology are required to be studied urgently. Currently, the wide-area single point positioning with low precision; and the local-area NRTK using double difference positioning mode, it is limited by users counts; and the domestic is still lacks of mature and stable software system for the Ground Based Augmentation System (GBAS), thus it is affect the BDS’s large-scale industrial application seriously. To cooperate with BD-GBAS’s construction, fit the diversified demand of vast users, promoting the industrialization of BDS application, this project will carry out some research real-time dynamic positioning technology and service system which based on BD-GBAS and using zero-differenced and zero-combination observation. The objective is precise correction of ionosphere delay for the zero-differenced and zero-combined PPP, and retrieving the zero-differenced combined errors for the NRTK, then realizes the seamless connection of wide-area and local-area positioning, and constructs a navigation and position service system to best fit the large mount and multilevel users which based on the cloud platform.

为进一步提升北斗导航系统的服务性能，广泛满足各行业多元化应用需求，各种广域与局域的导航增强系统在大力建设中，与其紧密相关的导航定位数据处理技术急需进行攻关。同时，当前的广域单点定位其精度较低；局域网络RTK采用双差定位模式，其用户量受限；且国内尚缺少成熟稳定的地基增强软件系统，严重影响北斗规模化产业应用。为助力北斗地基增强系统的建设，满足海量用户多元化需求，推动北斗系统的产业化应用，本课题将对基于北斗地基增强系统的非差非组合实时导航定位关键技术及服务体系开展研究，预期可以攻克北斗非差非组合PPP中电离层误差高效修正和非差非组合网络RTK中非差综合误差改正数提取等关键技术，建立非差非组合PPP与网络RTK统一的定位模型，实现广域与局域导航定位数据处理和服务的无缝连接；并基于云平台，构建一套满足多元化用户需求的精密导航定位服务体系，加速位置服务的创新应用。

随着北斗三号系统的全面建成，北斗的应用推广是一项具有重要意义的工作。为进一步提升北斗导航系统的服务性能，广泛满足各行业多元化应用需求，各种广域与局域的导航增强系统都在大力建设中，与其紧密相关的导航定位数据处理技术急需进行攻关。于此同时，当前的广域单点定位其精度较低；局域网络RTK采用双差定位模式，其用户量受限；且国内尚缺少成熟稳定的地基增强软件系统，严重影响北斗规模化产业应用。基于此背景，本课题以满足海量用户多元化需求和推动北斗系统的产业化应用为出发点，对基于北斗地基增强系统的非差非组合实时导航定位关键技术及应用服务开展了深入细致的研究，重点攻克了北斗非差非组合PPP中电离层误差高效修正和非差非组合网络RTK中非差综合误差改正数提取等关键技术，建立了非差非组合PPP与非差网络RTK统一的定位模型，并研发了相应的数据处理软件，实现广域与局域导航定位数据处理和服务的无缝连接；研制了北斗/GNSS精密定位测速定时服务云平台，可以提供实时的轨道钟差电离层等精密产品和PVT技术服务，支撑了“一带一路高精度位置和时间公共服务平台”建设，并在多地分中心进行了示范应用，尤其是在局域的形变监测上进行了成功应用，两次成功预警甘肃黑方台滑坡灾害，避免了人员伤亡损失，取得了良好的经济效益和社会效益，得到省市领导的高度肯定。.项目执行期间，项目组成员参加了CGU，ION-ITM，CPGPS，CSNC，IGS-Workshop，ISGNSS等国内外的学术会议20余次，作相关学术报告20余次，发表学术论文40余篇，其中与本课题密切相关的SCI论文18篇，登记软件著作权4项，授权发明专利2项，获得科技奖励5次。项目组成员3人职称得到晋升，6人次获得国家、省部级人才称号；协助培养研究生13名，6人次获得国家奖学金和中科院院长奖，6人完成毕业。.本课题积累的丰富研究成果和经验将会为后续开展GNSS和低轨融合的精密定位以及高精度位置和时间服务提供了重要的技术基础和资源条件。