虛擬參考站

在GPS測繪的黃金時代，高精度載波相位實時動態（RTK）GPS定位已經在測量方面產生了重大變革，並帶來了空前的高效率。但是，用RTK系統來進行高精度的測量作業，還意味著測量員必須首先在測區附近建立一個基準站，然後移動站才能在基準站的有效半徑範圍內通過接收衛星信號和基準站數據鏈來精確測得該點的坐標。它的套用受到了電離層和對流層影響的限制，這些影響在原始數據中產生了系統性的誤差，這意味著移動站和基準站之間的距離不得不減小許多，以保證系統有效地工作。
現在虛擬參考站技術VRS（Virtual Reference Stations）的誕生，使測量員一進入測區的任何一點就能立即開始GPS高精度實時動態RTK測量。這一創新的定位理論思想是採用了固定參考站網路來合成“虛擬參考站”，使測區內每個測量員都能使用，它能得到厘米級的精度，並大大增強系統的性能和可靠性。
這種全新的RTK定位方法從根本上提高了作業效率和測量的質量。它不再要求建立參考站，從而可以節省時間，也節約了投資。在VRS網內，等於已經建立了公用的控制點，消除了不精確的控制點所產生的誤差傳播。
VRS是集成了GPS硬體、軟體和數據鏈的新型系統，它利用固定參考站上的數據對工作區域內的誤差進行模型化處理，該模型用來生成一個靠近你的測量位置的“虛擬參考站”，它能向流動站接收機提供“本地化”、標準化格式的修正信息。其工作原理：固定參考站的GPS觀測衛星數據通過通訊鏈不停地被傳送到VRS中央伺服器，對每台站的數據進行質量檢測，去除大的粗差並修正周跳。完成對數據完善性檢測，中央伺服器會通過分析雙差觀測量來計算電離層誤差、對流層誤差和星曆誤差。這些誤差對網內任一流動站的影響也被模型化，因此常規RTK定位的系統誤差能被明顯地剔除。網路內流動用戶為得到虛擬參考站，必須向中央伺服器提供自身的近似位置，可以通過蜂窩通訊採用標準的NMEA GGA數據串來完成。中央伺服器自動接收該近似定位信息，並對給定的位置進行幾何替代處理，通過內插修正過的星曆誤差、電離層和對流層誤差，為該流動站生成一個“虛擬參考站”。然後再生成一組標準格式的改正信息，並通過蜂窩通訊設備由控制中心傳送給流動站。流動站測量員接收VRS中央伺服器給出的修正信息，就像參考站在身邊一樣。
VRS使測量員到達測區任一測點上，只需幾秒鐘，就能獲得RTK的測量結果，而且精度一直保持在厘米級。此外，更為重要的一點是，VRS系統是“容錯”的。即如果某個參考站有誤差，中央處理器會自動把它從網路中去除，並用其它站的數據進行補償，從而確保精度和效率的可靠性。這些測量結果比標準的RTK更為可靠。