[科普中国]-虚拟参考站

虚拟参考站技术（Virtual Reference Station，简称VRS）也称虚拟基准站技术，是一种网络实时动态测量（RTK）技术，通过在某一区域内建立构成网状覆盖的多个GPS基准站，在流动站附近建立一个虚拟基准站，根据周围各基准站上的实际观测值算出该虚拟基准站的虚拟观测值，实现用户站的高精度定位。

简介虚拟参考站技术（Virtual Reference Station，简称VRS）也称虚拟基准站技术，是一种网络实时动态测量（RTK）技术，通过在某一区域内建立构成网状覆盖的多个GPS基准站，在流动站附近建立一个虚拟基准站，根据周围各基准站上的实际观测值算出该虚拟基准站的虚拟观测值，实现用户站的高精度定位。

虚拟参考站技术主要由控制中心、固定站和用户3部分组成。与常规的RTK测量不同，VRS网络各固定参考站不直接向移动用户发送任何改正信息，而是将所有的原始数据通过数据通讯线发给控制中心。同时，移动用户在工作前，先通过GSM的短信息功能向控制中心发送一个概略坐标，控制中心收到这个位置信息后，根据用户位置，由计算机自动选择最佳的一组固定基准站，根据这些站发出来的信息，整体的改正GPS的轨道误差，电离层，对流层和大气折射引起的误差，将高精度的差分信号发送给移动站。这个差分信号的效果相当于在移动站旁边，生成一个虚拟的参考基站，从而解决了RTK作业距离上的限制问题，并保证了用户的精度。2000年，美国天宝公司正式推出了该项技术。

与传统的RTK技术相比，VRS提高了系统的可靠性，提高了定位精度，扩大有效工作范围。1

实时动态技术实时动态技术（Real Time Kinematic，RTK）是实时动态载波相位差分技术的简称，是一种通过基准站和流动站的同步观测，利用载波相位观测值实现快速高精度定位功能的差分测量技术。

RTK系统由1个基准站、若干个流动站及无线电通讯系统组成。作业时，在已知高等级点上安置1台接收机作为基准站，对GPS卫星进行连续观测，并将观测数据和测站信息通过无线电传输设备实时地发送给流动站，流动站接收机在接收GPS卫星信号和采集卫星数据的同时，通过无线接收设备接收来自基准站的数据链，并在系统内对采集和接收的2组数据进行载波相位差分处理，实时结算出流动站的三维坐标及其精度。使用RTK技术利用基准站和流动站之间观测误差的空间相关性，通过差分的方式除去流动站观测数据的大部分误差，从而实现高精度定位。1

全球定位系统全球定位系统（英语：GlobalPositioningSystem，通常简称GPS），又称全球卫星定位系统，是美国国防部研制和维护的中距离圆型轨道卫星导航系统。它可以为地球表面绝大部分地区（98%）提供准确的定位、测速和高精度的标准时间。全球定位系统可满足位于全球地面任一处或近地空间的军事用户连续且精确的确定三维位置、三维运动和时间的需求。该系统包括太空中的31颗GPS人造卫星；地面上1个主控站、3个数据注入站和5个监测站，及作为用户端的GPS接收机。最少只需其中3颗卫星，就能迅速确定用户端在地球上所处的位置及海拔高度；所能接收到的卫星讯号数越多，解码出来的位置就越精确。

该系统由美国政府于1970年代开始进行研制，并于1994年全面建成。使用者只需拥有GPS接收机即可使用该服务，无需另外付费。GPS信号分为民用的标准定位服务（SPS，Standard Positioning Service）和军用的精确定位服务（PPS，Precise Positioning Service）两类。由于GPS无须任何授权即可任意使用，原本美国因为担心敌对国家或组织会利用GPS对美国发动攻击，故在民用讯号中人为地加入选择性误差（即SA政策，Selective Availability）以降低其精确度，使其最终定位精确度大概在100米左右；军规的精度在十米以下。2000年以后，比尔·克林顿政府决定取消对民用讯号的干扰。因此，现在民用GPS也可以达到十米左右的定位精度。

GPS系统拥有如下多种优点：使用低频讯号，纵使天候不佳仍能保持相当的讯号穿透性；高达98%的全球覆盖率；高精度三维定速定时；快速、省时、高效率；应用广泛、多功能；可移动定位。不同于双星定位系统，使用过程中接收机不需要发出任何信号；此举增加了隐蔽性，提高了其军事应用效能。1

本词条内容贡献者为:

张尉 - 副教授 - 西南大学