GNSS原理及技术（三）——差分定位技术

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本文详细介绍了差分GPS（DGPS）技术，包括其原理、分类和构成。DGPS通过消除卫星钟误差、星历误差等提高定位精度，通常分为伪距差分和载波相位差分。文中还探讨了不同类型的差分方法，如静态和动态，实时与后处理，并解释了RTK测量和CORS系统的应用。此外，还涉及GPS静态定位、载波相位差分的单差、双差、三差原理，强调了差分技术在提高定位精度至厘米级别的重要性。

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本文以DGPS为例来说明差分定位技术

首先提个问题：我们为什么要采用差分GPS定位技术测量？

答案是：绝对定位精度不能满足要求。

 

一、DGPS简介

DGPS:差分全球定位系统(Differential Global Position System).

目前 GPS 系统提供的定位精度是优于 10 米，而为得到更高的定位精度，我们通常采用差分 GPS 技术：将一台 GPS 接收机安置在基准站上进行观测。根据基准站已知精密坐标，计算出基准站到卫星的距离改正数，并由基准站实时将这一数据发送出去。用户接收机在进行 GPS 观测的同时，也接收到基准站发出的改正数，并对其定位结果进行改正，从而提高定位精度。

 

差分 GPS 分为两大类：伪距差分和载波相位差分

差分的优点

（1）消除卫星钟钟差

（2）消除卫星星历误差

（3）消除电离层延迟

（4）消除对流层延迟

（5）将接收机钟钟差做为未知数求出以上措施将有效地提高GPS定位精度，一般而言，以坐标方式差分可达±5m的精度，以伪距方式可达±（1～3）m级精度，以载波相位方式可达±（1～3）cm的精度，高程精度为平面精度的2～3倍。

 

RTK测量原理图

 

二、差分GPS的分类

（1）按接收机天线所处状态分类

  1. 动态
  2. 静态
  3. 动静合一

（2）按系统处理的方式（数字模型）分类

  1. 坐标差分
  2. 伪距差分
  3. 载波相位差分
  4. 伪距差分、载波
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