2011年，Trimble公司开发了中心点实时差分扩展(center point real-time extonsion, center point RTX)定位技术^{[1, 2]}，可提供实时的GPS和全球卫星导航系统(global navigation satellite system，GLONASS)的卫星精确轨道和钟差数据，这种实时定位服务不依赖基准站就可提供cm级定位精度。相比其他的在线提供精密单点定位(precise point positioning, PPP)^{[1, 3]}服务系统，Trimble RTX(Trimble real-time extension)支持日本的准天顶卫星系统(Quasi-Zenith satellite system, QZSS)信号，提升了载波相位模糊度求解及其收敛能力。

Trimble公司提供的实时扩展后处理(real-time extension post-processing, RTX-PP)服务^[1]允许用户上传全球导航卫星系统(global navigation satellite system, GNSS)观测数据到Trimble公司RTX后处理服务中心，用户可以选择不同的坐标系和构造板块来获取最终的定位成果。当观测数据达到24 h后，RTX-PP解算结果水平和垂直方向精度能优于1 cm^[3]。由于解算收敛时间远小于1 h，观测数据解算的水平方向精度通常优于2 cm^[4]。

Trimble的RTX技术无疑简化了常规GPS静态作业模式，能方便而快速获得高精度定位结果，特别是在没有足够测绘基础设施的地区。本文利用国际上认可的高精度定位软件GAMIT/GLOBK对比分析定位精度，RTX-PP服务可提供2000中国大地坐标系(China geodetic coordinate system 2000, CGCS2000)坐标，本文在实际工程项目中对该坐标是否可靠进行了验证。

本文利用实际项目中的观测数据验证RTX-PP结果的可靠性，A₀₀₈位于宁波市，是国家B级GPS控制点。首先利用GAMIT/GLOBK软件求解控制点的ITRF2008框架下坐标，验证RTX-PP绝对定位的准确性；其次利用RTX-PP直接求取CGCS2000坐标，与国家控制点真实的CGCS2000坐标对比；观测数据采用TrimbleR10仪器，采用GNSS数据预处理软件TEQC(translation, editing and quality checking)检测数据质量。结果表明，L₁、L₂载波多路径效应分别为0.35和0.39，观测值和周跳比为20 333，观测值完好比为91%，数据质量整体较好。

1 RTX-PP与GAMIT/GLOBK结果对比

RTX-PP后处理利用由Center Point RTX系统导出的精确轨道和时钟，并通过L₁和L₂频率的电离层自由组合消除了RTX定位中的一阶电离层效应, 同时对流层通过模型来处理, 这个模型中附加了垂直湿延迟和在南北和东西方向的两个梯度。处理中估计GPS和GLONASS的独立接收机时钟误差，而QZSS卫星被认为具有与GPS相同的接收机时钟误差。此外, RTX-PP对卫星和接收机天线、固体潮汐、波浪潮、海潮加载效应、相对论、相位叠加、代码和载波相位偏差进行了解算更正^[4]。

用户将GNSS观测数据上传到RTX-PP在线服务中心(http://www.trimblertx.com/Home.aspx)，通过选择不同的坐标系和构造板块来进行转换, 利用电子邮件发送解算结果至用户，整个过程只需要几分钟。上传的数据文件必须包含双频伪和载波相位观测(L₁和L₂)，数据有效历元需保证在60 min~24 h；RTX-PP支持的天线类型为http://www.trimblertx.com/SupportedDevices.aspx，天线高参考点为天线座底部点。对于TrimbleR10接收机天线TRMR10的天线座底部与天线相位参考点地址解析协议(address resolution protocol, ARP)为同一位置^[5]。

GAMIT/GLOBK是由美国麻省理工学院和斯克里普斯海洋研究所联合开发的高精度数据处理软件，其解算精度高并且开放源代码, 使用者可以根据需要进行源程序的修改，因此已广泛应用于长距离、高精度、长时间的GPS定位数据处理。本文数据处理使用10.5版本，处理策略如下：数据采样间隔15 s, Choice of Observable=LC_AUTCLN, Choice of Experiment=BASELINE, Elevation Cutoff=10, 全球海潮模型=otl_FES2004.grid。

需要特别说明的是，对于Choice of Experiment，选择BASELINE时将固定轨道并在GAMIT处理，输出h-文件时忽略轨道参数；选择RELAX时将采用松弛解，以备合并全球IGS h-文件时需要。要想点位置精度高用RELAX处理, 如果目的是求基线后面平差则用BASELINE处理。本文使用默认的BASELINE。采用中国周边的17个国际GNSS服务组织(International Global Navigation Satellite System Service, IGS)测站参与解算，对IGS核心站进行紧约束(0.03，0.03，0.05)，对其他站点松约束(30，30，30)。

坐标框架为ITRF2008、历元为2017.393的GAMIT/GLOBK和RTX-PP解算结果对比，如表 1所示。3分量较差分别为0.011 4 m、0.010 6 m、0.000 4 m。分析实际测试结果，延长数据观测时长，RTX-PP的定位精度优于1 cm。

2 利用RTX-PP获取CGCS2000坐标

RTX-PP在线服务已经提供了CGCS2000坐标成果，但是这个成果是基于整个欧亚板块欧拉矢量^[6]求得，精度不高，本文提出基于RTX-PP获取的ITRF2008坐标进行框架转换，实现从ITRF08坐标转换到CGCS2000坐标^[7-10]。

从ITRF官网(http://itrf.ensg.ign.fr/trans_para.php)可以获得ITRF2008框架与其他ITRF97框架的转换参数。

ITRF2008框架与ITRF97框架坐标转换为：

$ \left[ {\begin{array}{*{20}{c}} {{X_S}}\\ {{Y_S}}\\ {{Z_S}} \end{array}} \right] = \left[ {\begin{array}{*{20}{c}} X\\ Y\\ Z \end{array}} \right] + \left[ {\begin{array}{*{20}{c}} {{T_x}}\\ {{T_y}}\\ {{T_z}} \end{array}} \right] + \left[ {\begin{array}{*{20}{c}} D&{ - Rz}&{{R_y}}\\ {{R_z}}&D&{ - {R_x}}\\ { - {R_y}}&{{R_x}}&D \end{array}} \right]\left[ {\begin{array}{*{20}{c}} X\\ Y\\ Z \end{array}} \right] $

(1)

式中, X、Y、Z是ITRF2008框架下的坐标值；X_S、Y_S、Z_S是ITRF97框架下的坐标值。

对于不同历元，还涉及到历元转换：

$ P\left( t \right) = P\left( E \right) + \dot P\left( {t - E} \right) $

(2)

式中，P表示历元2000.0时刻转换参数；${\dot P}$表示P的速率；t为时间; E为历元。

历元转换涉及到站点速度场，本文采用魏子卿等提出的格网平均值法^[7]，参考中国大陆Ⅱ级活动块体划分^[11]，A₀₀₈点位于鲁东-黄海块体与华南块体交接地带，其地壳整体是在往东偏南运动，年速率在cm级别(V_X=-0.029 9 m/a，V_Y=-0.010 1 m/a，V_Z=-0.014 8 m/a)。历元转换为：

${\mathit{\boldsymbol{X}}_{{t_{2000.0}}}} = {\mathit{\boldsymbol{X}}_t} + \left( {{t_{2000.0}} - t} \right)\mathit{\boldsymbol{V}}$

(3)

式中，X_t2000.0对应ITRF97框架下2000.0历元的坐标向量，即CGCS2000坐标^[12]；X_t为ITRF97框架下t历元(本文t=2017.393)的坐标向量；V表示站点速度向量。

ITRF2008与CGCS2000坐标转换流程如图 1所示。RTX-PP获取CGCS2000坐标结果对比如表 2所示。由表 2可知，RTX-PP提供的CGCS2000解算结果精度在dm级别，而利用更高精度的速度场模型解算的CGCS2000坐标精度可以达到cm级。

3 结束语

本文利用实际观测数据，验证了RTX-PP在中国大陆地区解算精度。分析实际测试结果，延长数据观测时长，RTX-PP的定位能达优于1 cm精度；另一方面，RTX-PP直接提供的CGCS2000解算结果精度在dm级别，而利用更高精度的速度场模型解算的CGCS2000坐标精度可以在cm级。