精密单点定位（PPP）和网络实时动态定位（NRTK）是目前全球导航卫星系统（GNSS）定位的两项代表性技术。随着多频、多GNSS系统时代的到来，这两种技术的理论和实施缺陷日益凸显。测地所研究人员基于近年来在GNSS数据处理理论方面的科研积累，提出一种融合PPP和NRTK技术优势的新算法（PPP-RTK算法）可同时满足未来多频、以及当前单频等领域的应用需求，具有较强的实用价值和可推广性。新算法的技术特点和优势体现在：(1) 基于GNSS原始观测数据实施基准站网平差，该策略便于充分融合多系统、多频率的观测数据；(2) 网平差得到的基础频率（L1，L2……）的卫星改正信息，可同时满足单/双（多）频PPP用户的模糊度快速固定。相关成果先后发表在《测绘学报》、《地球物理学报》、《科学通报》、《Journal of Navigation》等期刊。

1.　　  张宝成, 欧吉坤, 袁运斌,等．基于GPS双频原始观测值的精密单点定位算法及应用.测绘学报, 2010, 39(5): 478-483.

提出一种基于GPS双频原始观测值的PPP算法，与基于消电离层组合观测值的传统PPP算法不同，鉴于电离层的弥散特性，新算法参数化L1频率上的站星视线方向电离层延迟；该算法可有效避免传统PPP方法中观测值组合过程所引起的观测噪声以及多路径效应被放大的不利影响；同时在利用扩展卡尔曼滤波模型进行未知参数的递归估计过程中，通过对大气延迟参数引入符合实际的约束，可以加快滤波收敛，提高参数估值的可靠性；视线方向电离层延迟可与其余未知参数同时估计得到，进而便于利用PPP技术进行单站电离层的提取和精密建模；此外，对于可能的模型误差（如码观测值粗差、相位观测值周跳等），基于DIA的质量控制策略以消除或削弱其对参数估值的不利影响。利用实测数据对新算法在静态、低动态以及高动态定位应用方面的精度进行检验，结果表明，静、动态定位结果的外符合精度可分别达到1~2 cm和7~8 cm；通过比较两种PPP算法在低动态试验中的定位结果，表明新算法能显著的减少滤波收敛时间，提高滤波收敛解的稳定性，进而验证了新算法的可行性和有效性。

2.　　  张宝成, 欧吉坤, 袁运斌,等．利用非组合精密单点定位技术确定电离层总电子含量和站星仪器偏差.测绘学报, 2011, 40(4): 447-453.

联合双频GPS数据，利用相位平滑伪距算法，可得到包含斜向电离层总电子含量（slant Total Electron Content, sTEC）、测站和卫星差分码偏差（Differential Code Bias, DCB）的电离层观测值（称之为“平滑伪距电离层观测值”），常应用于与电离层有关的研究。然而，平滑伪距电离层观测值易受平滑弧段长度和与测站有关的误差影响。本文提出一种新算法：利用非组合精密单点定位技术（Precise Point Positioning, PPP）计算电离层观测值（称之为“PPP电离层观测值”），进而估计sTEC和站星DCB。基于短基线实验，先用一台接收机按上述两种方法估计sTEC，用于改正另一接收机观测值的电离层延迟以实施单频PPP，结果表明，利用PPP电离层观测值得到的sTEC精度较高，定位结果的可靠性较强。随后，选取全球分布的8个IGS (International GNSS Service)连续跟踪站2009年1月内某四天的观测数据，利用上述两种电离层观测值计算所有卫星的DCB，并将计算结果与CODE发布的月平均值进行比较，其中，平滑伪距电离层观测值的卫星DCB估值与CODE (Centre for Orbit Determination in Europe)发布值的差别较大，部分卫星甚至可达0.2~0.3纳秒，而PPP电离层观测值而言，绝大多数卫星对应的差异均在0.1纳秒以内。新算法得到的电离层观测值更有利于高精度电离层研究。

3.　　  张宝成, 欧吉坤, 袁运斌,等．GPS 卫星姿态异常及其对精密单点定位估值的影响. 科学通报, 2010, 55:2712-2718.

当GPS卫星运行至与太阳和地球近似共线时，会产生所谓的姿态异常现象。该异常主要包含了两个时期：正午快速机动（近日点）和地影时期机动（远日点）；期间星固系X轴将不再保持正常的对日（BLOCK II/IIA类型卫星）或背日（BLOCK IIR类型卫星）指向。本文分别从两个角度阐述了卫星姿态异常的影响: 首先考察了该异常对各IGS分析中心生成精密钟差产品的影响。经分析发现，各中心在利用姿态异常时期的GPS数据生成钟差产品时，所基于的策略均有差异，可进而导致卫星姿态异常时期的IGS联合钟差产品存在问题；其次，对于精密单点定位（PPP）用户而言，除受上述钟差问题的影响外，GPS卫星姿态异常致使星固系X轴指向发生改变，导致利用标准星固系计算得到的相位缠绕和卫星相位中心偏差会存在超过1分米的改正误差，严重影响了卫星姿态异常时期利用PPP定位的精度。本文介绍一种消除上述异常对PPP估值影响的方法：利用航向姿态模型对该时期的观测数据进行改正，进而使得上述两种改正误差大大减小，增强了PPP估值的可靠性。

4.　　  张宝成, 欧吉坤, 李子申,等．利用精密单点定位求解电离层延迟. 地球物理学报, 2011, 54 (4): 950-957.

近年来，高时空分辨率的全球导航卫星系统（GNSS）观测信号已成为电离层研究的重要资源。利用GNSS研究电离层，需首先将观测资料转换成包含电离层信息的可观测量（Ionospheric Observables，称之为“电离层观测值”）。目前，最常用的电离层观测值一般采用联合无几何影响组合的码和相位观测，利用相位平滑伪距方法计算得到（称之为“平滑电离层观测值”），但该过程易受平滑弧段长度和与测站有关的误差（如多路径效应和观测噪声）的影响。本文提出利用精密单点定位（Precise Point Positioning, PPP）提取电离层观测值（称之为“PPP电离层观测值”，形式与平滑电离层观测值相同），与相位平滑伪距相比，IGS发布的卫星轨道、钟差产品可被PPP合理利用，从而有效减少了待估参数，使得电离层观测值的估计精度得到改善。基于短基线和零基线实验，通过考察两类电离层观测值的站间单差结果在各卫星弧段间的离散程度，验证了PPP电离层观测值的可靠性：以某两天的短基线实验结果为例，与测站有关的误差对PPP电离层观测值的影响分别为对平滑电离层观测值影响的44.4%和35.7%，表明PPP电离层观测值更利于高精度电离层建模、预报等研究。

5.　　  BC Zhang, PJG Teunissen and D Odijk. A novel un-differenced PPP-RTK concept. Journal of Navigation, 2011, in press.

In this contribution, a novel un-differenced (UD) (PPP-RTK) concept, i.e. a synthesis of Precise Point Positioning and Network-based Real-Time Kinematic concept, is introduced. In the first step of our PPP-RTK approach, the UD GNSS observations from a regional reference network are processed based upon re-parameterised observation equations, corrections for satellite clocks, phase biases and (interpolated) atmospheric delays are calculated and provided to users. In the second step, these network-based corrections are used at the user site to restore the integer nature of his UD phase ambiguities, which makes rapid and high accuracy user positioning possible. The proposed PPP-RTK approach was tested using two GPS CORS networks with inter-station distances ranging from 60 to 100 km. The first test network is the northern China CORS network and the second is the Australian Perth CORS network. In the test of the first network, a dual-frequency PPP-RTK user receiver was used, while in the test of the second network, a low-cost, single-frequency PPP-RTK user receiver was used. The performance of fast ambiguity resolution and the high accuracy positioning of the PPP-RTK results are demonstrated.