توسعه الگوریتم ایستگاه مرجع مجازی GNSS برای ایجاد یک سیستم شبکه RTK

استفاده از تکنولوژی تعیین موقعیت آنی کینماتیک شبکه (Real Time Kinematic RTK)، به ویژه استفاده از ایستگاه مرجع مجازی (Virtual Reference Station VRS)، در دو دهه ی گذشته برای تعیین موقعیت دقیق با سامانه تعیین موقعیت جهانی (Global Positioning System GPS) و نیز غلبه بر مشکلات RTK سنتی گسترش یافت. هدف اصلی در تکنولوژی VRS، کاهش طول مبنای (Baseline) بین ایستگاه مرجع مجازی و کاربر به منظور کاهش تاثیر خطای مدار ماهواره ها و تاخیرات اتمسفری در مرحله تقاضلی مرتبه دوم (Double Difference DD) می باشد. نتیجه این امر بالاتر رفتن دقت تعیین موقعیت کاربر خواهد بود. بدین منظور ایستگاه مرجع به گونه ای انتخاب می شود که تا حد امکان به ایستگاه سیار نزدیک باشد. در این مقاله ابتدا مفاهیم اولیه ساخت مشاهدات ایستگاه مجازی در شبکه بیان می شود. سپس برای داده های واقعی ایستگاه های GPS موجود در شبکه دائم (National Geodetic Survey NGS)، الگوریتم تشکیل مشاهدات مجازی VRS توسعه داده شده و نتایج عددی آن ارائه شده است. همچنین برای ساختن مشاهدات ایستگاه مجازی، از سه روش درون یابی خطی (Linear Interpolation)، برازش رویه با مراتب پایین (Low-order surface model) و روش درون یابی کریجینگ معمولی (Ordinary Kriging) استفاده و نتایج حاصله مقایسه شده است. نتایج حاصله در مورد این شبکه موردی، مبین این مطلب است که استفاده از روش های درون یابی مختلف تفاوت چندانی در جواب نهایی ایجاد نخواهد کرد. هر چند نتایج بدست آمده نشان می دهد که روش درون یابی خطی نسبت به دو روش درون یابی دیگر، کمی ضعیف تر عمل می کند. به گونه ای که در آزمایش انجام شده میانگین قدر مطلق اختلاف مشاهدات تفاضلی مرتبه اول ساخته شده و موجود با استفاده از روش درون یابی خطی نسبت به دو روش دیگر حدود یک سانتی متر بیش تر است. با این وجود انتخاب روش درون یابی خطا در نتیجه نهایی (مختصات ایستگاه سیار) تفاوت قابل ملاحظه ای ایجاد نخواهد کرد. به بیان دیگر در مولفه های طول مبنای برآورد شده مابین ایستگاه مرجع و سیار با استفاده از روش های مختلف درون یابی، اختلاف فاحشی ملاحظه نمی شود؛ هر چند که روش درون یابی خطی همچنان نسبت به دو روش دیگر ضعیف تر عمل می کند.