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1、伪距差分定位原理伪距差分定位原理王建强王建强东华理工大学测绘工程学院东华理工大学测绘工程学院21十二月十二月2022目录目录伪距差分的产生伪距差分的产生差分定位基本原理差分定位基本原理差分定位分类差分定位分类局域差分和广域差分局域差分和广域差分课堂回顾课堂回顾差分差分GPSGPS产生的诱因：产生的诱因：绝对定位精度不能满足要求绝对定位精度不能满足要求GPSGPS绝对定位的精度受多种误差因素的影响绝对定位的精度受多种误差因素的影响美国的美国的GPSGPS政策对政策对GPSGPS绝对定位精度的影响绝对定位精度的影响差分定位差分定位利用设置在坐标已知的点（基准站）上利用设置在坐标已知的点（基准站）上
2、的的GPSGPS接收机测定接收机测定GPSGPS测量定位误差，用测量定位误差，用以提高在一定范围内其它以提高在一定范围内其它GPSGPS接收机（流接收机（流动站）测量定位精度的方法动站）测量定位精度的方法两个接收机同时跟踪同样的信号两个接收机同时跟踪同样的信号 相同的卫星相同的卫星相同的路径相同的路径很强的相关性很强的相关性伪距差分的产生伪距差分的产生差分定位基本原理差分定位基本原理差分定位分类差分定位分类局域差分和广域差分局域差分和广域差分差分差分GPSGPS的基本原理的基本原理差分差分GPSGPS的基本原理的基本原理利用基准站（设在坐标精确已知的点上）测定利用基准站（设在坐标精确已知的点上
3、）测定具有空间相关性的误差或其对测量定位结果的具有空间相关性的误差或其对测量定位结果的影响，供流动站改正其观测值或定位结果影响，供流动站改正其观测值或定位结果差分差分GPSGPS示意图示意图真实坐标真实坐标测量坐标测量坐标-改正信息改正信息测量坐标测量坐标改正信息改正信息-真实坐标真实坐标差分差分GPSGPS对测量定位精度的改进对测量定位精度的改进误差类型误差类型GPSGPSDGPS|DGPS|间距间距(km)(km)0 0100100300300500500卫星钟误差卫星钟误差3.03.00 00 00 00 0星历误差星历误差2.42.40 00.040.040.130.130.220.2
4、2电离层延迟电离层延迟4.04.00 00.730.731.251.251.601.60对流层延迟对流层延迟0.40.40 00.40.40.40.40.40.4误差单位：误差单位：m m伪距差分的产生伪距差分的产生差分定位基本原理差分定位基本原理差分定位分类差分定位分类局域差分和广域差分局域差分和广域差分差分差分GPSGPS的分类的分类根据时效性根据时效性:实时差分实时差分,事后差分事后差分根据观测值类型根据观测值类型:伪距差分伪距差分,载波相位差分载波相位差分根据差分改正数根据差分改正数:位置差分位置差分,距离差分距离差分根据工作原理和差分模型根据工作原理和差分模型:局域差分，广域差分局域
5、差分，广域差分局域差分：单基准站，多基准站局域差分：单基准站，多基准站位置、距离差分定位位置、距离差分定位已知信息已知信息观测信息观测信息-改正信息改正信息测量坐标测量坐标改正信息改正信息-真实坐标真实坐标距离差分的特点距离差分的特点差分改正计算的数学模型较复杂差分改正计算的数学模型较复杂差分数据的数据量较多差分数据的数据量较多基准站与流动站不要求观测完全相同的基准站与流动站不要求观测完全相同的一组卫星一组卫星伪距差分的产生伪距差分的产生差分定位基本原理差分定位基本原理差分定位分类差分定位分类局域差分和广域差分局域差分和广域差分单基准站局域差分基基准准站站数据数据通讯通讯链链流动流动站站结构结
6、构基准站（一个）、数据通讯链和用户基准站（一个）、数据通讯链和用户缺点：差分范围小，可靠性低缺点：差分范围小，可靠性低优点：结构、模型简单优点：结构、模型简单多基准站局域差分多基准站局域差分结构结构基准站（多个）、数据通讯链和用户基准站（多个）、数据通讯链和用户多基准站差分系统结构多基准站差分系统结构多基准站局域差分多基准站局域差分数学模型数学模型加权平均加权平均最临近法最临近法,偏导数法偏导数法,最小方差法最小方差法特点特点优点：差分精度高、可靠性高，差分范围增大优点：差分精度高、可靠性高，差分范围增大缺点：差分范围仍然有限，模型不完善缺点：差分范围仍然有限，模型不完善广域差分广域差分结构结
7、构基准站（多个）、数据通讯链和用户基准站（多个）、数据通讯链和用户数学模型数学模型特点特点优点：差分精度高、差分精度与距离无关、优点：差分精度高、差分精度与距离无关、差分范围大差分范围大缺点：系统结构复杂、建设费用高缺点：系统结构复杂、建设费用高特点特点伪卫星技术伪卫星技术卫星通讯技术卫星通讯技术类型类型局域增强系统（局域增强系统（LAASLAAS）广域增强系统（广域增强系统（WAASWAAS）增强型系统增强型系统小结小结差分定位产生的原因差分定位产生的原因差分定位的分类差分定位的分类伪距差分技术伪距差分技术差分定位技术的发展差分定位技术的发展思考题思考题差分差分GPSGPS可以消除哪些误差？可以消除哪些误差？比较位置差分和距离差分的优缺点比较位置差分和距离差分的优缺点？为什么采用广域差分系统？为什么采用广域差分系统？