文档介绍：基础知识
GPS 精密单点定位的基本原理
GPS精密单点定位一般采用单台双频 GPS接收机，利用 IGS 提供的精密星历和卫星钟差，
基于载波相位观测值进行的高精度定位。观测值中的电离层延迟误差通过双频信号组合消
除，对流层延迟误差通过引入未知参数进行估计。
时间系统
RTKLIB 内部使用 GPST(GPST时间 )用于 GNSS的数据处理和定位算法。数据在 RTKLIB
内部处理之前，需要转换成 GPST时间。使用 GPST的原因是避免处理润秒。 RTKLIB 使用以
下结构体表示时间：
typedef struct
time_t time;

/* time(s) expressed by standard time_t */
double sec;

/* fraction of second under 1 s */
} gtime_t;
GPST 和 UTC(Universal Time Coordinated)
关系参考【图 1】，参考【图 2】：
图 1 转换关系公式
2
通过使用 GPS导航信息中的 UTC 参数， GPST到 UTC 或者 UTC 到 GPST之前的转换可以用
更准确的表达方式，如【图 3】。
3
这些参数是由 GPS导航消息提供的。
BDT （北斗导航卫星系统时间）
BDT （北斗导航卫星系统时间）是一个连续的时间系统，没有润秒。开始历元的时间是
【UTC 2006 年 1月 1号 00:00:00 】。
北斗时间计算公式【图 4】：
4
UTC 和GPST时间转换同上面的 GPS一样，只不过 UTC 参数来自与北斗导航信息中。
坐标系统
接收机和卫星的位置在 RTKLIB 中表示为在 ECEF( 地心地固坐标系 ) 坐标系统中的 X, Y, Z 组件。
大地坐标到 ECEF 坐标的转换
转换公式如【图 5】。
第三个公式最后一行有错，应该为 : (v(1 –e2)+h)sin
图 5
参数说明： a : 地球参考椭球的长半径
f : 地球参考椭球的扁平率
椭球高度
纬度
经度
当前版本的 RTKLIB 使用的值为【图 6】：
图 6
图 7 参考椭球体
ECEF 坐系到大地坐标的转换
转换公式如【图 8】
8
本地坐标到 ECEF 坐标的转换
在接收机位置的本地坐标，也被称为 ENU 坐标，通常使用在 GNSS导航处理。 ECEF坐
标到本地坐标转换的旋转矩阵表示为【图 9】。
图 9 Er 旋转矩阵
参数说明：：接收机位置的纬度
：接收机位置的经度
通过使用 Er 和接收机的坐标 r r【 ECEF】，坐标 recef【 ECEF】可以被转换到本地坐标的
坐标 rlocal ，公式如【图 10】。
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2 RTKPPP 定位算法
单点定位（ pntpos ）
1:satposs 2: estpos 3: estvel
计算计算卫星位置、速度和时钟（satposs）
通过广播星历计算卫星钟差（ ephclk ）