虚拟基站(VRS)

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  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。

一、虚拟基准站的优缺点

优点：

1. VRS最突出优势是覆盖范围更广：VRS网络中固定参考站的距离增大，站间距离可达到70KM，三个站覆盖的面积可以达到2100多平方公里。

缺点：

1. 采用双向通信，限制了它的同时在线用户数量。
2. 虚拟参考基站随着用户（流动站）的移动（超过一定距离）要重新初始化，并且是不可追踪、不可重复的虚拟的参考基站。
3. 人为的规定了一个参考站站网中参考站的数量，一般情况下为三个。它们是由参考站软件所决定的，用于计算流动站所需要的改正数。此项约束限制了系统采用合适数量的参考站解决占主导地位的大气条件。
4. 其播发的数据格式不标准，偏向某一类型的接收机（天宝还是希望你买它的接收机）。

二、虚拟基准站的计算方法

  虚拟基准站主要是在移动站附近虚拟出一个基准站，通过网络技术将多个参考站的数据传递给控制中心，控制中心通过一定的算法模拟虚拟站的观测值，最后将虚拟的观测值传给移动站实现差分定位。虚拟基准站参考站的位置通常是在移动站周围5千米范围内，但实际情况中一般是几米内。

1. 卫星位置是已知的(广播星历/SP3精密星历) XYZ1。
2. 虚拟基站的位置是已知的(GGA初始化的) XYZ2。
3. 主参考站的位置是已知的(前期联测IGS获得) XYZ3。
   
     空间中三点（XYZ1，XYZ2，XYZ3）的相互距离很容易算出来。设虚拟参考站与卫星距离是P1，主参考站与卫星距离是P2 ，假设虚拟参考站的载波相位模糊度与主参考站的载波相位模糊度相同。那么就可以在主参考站的实际观测值(L1/L2)上加减几何上的差值（P1与P2的差值），这样就可以得到虚拟参考站的观测值。我们把这个值叫做虚拟观测值。

三、虚拟基准站的定位精度

  通过网络信息和参考相关文献得知，目前通过虚拟参考站的定位精度只能达到厘米级。在VRS快速动态定位模式时，还受到如整周模糊度解算等误差影响，且对流层延时采用Hopfild模型或Saanstamoinen模型等，在这种情况下估算得到的坐标解算标准差为2.19 ~ 3.62cm，在差分事后处理模式时，多采用GAMIT软件进行基线解算，此时估算得到的坐标标准差约为1.75 ~ 3.37cm。要想使坐标介绍算标准差达到1cm的高精度，除必须采用差分事后处理模式外，还需要保证相邻基站的基线不超过24km。

参考文献

VRS虚拟参考站：http://www.360doc.com/content/14/0727/16/9024860_397435223.shtml

三句话明白VRS基本原理：http://blog.sina.com.cn/s/blog_6fe174db0101234z.html

虚拟参考站（百度百科）：https://baike.baidu.com/item/虚拟参考站/10491331?fr=aladdin

虚拟参考站（VRS）系统的定位精度分析：https://www.doc88.com/p-608276208951.html