2023學年完整公開課版工作原理

一GPS差分技術(shù)1起因 絕對定位精度不能滿足要求

2差分GPS的基本原理誤差的空間相關(guān)性以上各類誤差中除多路徑效應均具有較強的空間相關(guān)性，從而定位結(jié)果也有一定的空間相關(guān)性。差分GPS的基本原理利用基準站（設(shè)在坐標精確已知的點上）測定具有空間相關(guān)性的誤差或其對測量定位結(jié)果的影響，供流動站改正其觀測值或定位結(jié)果。差分改正數(shù)的類型位置（坐標改正數(shù)）改正數(shù)：基準站上的接收機對GPS衛(wèi)星進行觀測，確定出測站的觀測坐標，測站的已知坐標與觀測坐標之差即為位置的改正數(shù)。距離改正數(shù)：利用基準站坐標和衛(wèi)星星歷可計算出站星間的計算距離，計算距離減去觀測距離即為距離改正數(shù)3差分GPS的分類根據(jù)時效性實時差分事后差分根據(jù)觀測值類型偽距差分載波相位平滑偽距差分載波相位差分根據(jù)差分改正數(shù)位置差分（坐標差分）距離差分(偽距、載波相位)根據(jù)工作原理和差分模型局域差分（LADGPS–LocalAreaDGPS）單基準站差分多基準站差分廣域差分（WADGPS–WideAreaDGPS）位置差分坐標改正距離改正距離差分位置差分和距離差分的特點位置差分差分改正計算的數(shù)學模型簡單差分數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量少基準站與流動站要求觀測完全相同的一組衛(wèi)星差分精度3m，作用距離100km，無數(shù)據(jù)期齡概念距離差分差分改正計算的數(shù)學模型較復雜差分數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量較多基準站與流動站不要求觀測完全相同的一組衛(wèi)星差分精度3m，作用距離100km，數(shù)據(jù)齡期30S單基準站局域差分結(jié)構(gòu)基準站（一個）、數(shù)據(jù)通訊鏈和用戶數(shù)學模型（差分改正數(shù)的計算方法）提供距離改正和距離改正的變率特點優(yōu)點：結(jié)構(gòu)、模型簡單缺點：差分范圍小，精度隨距基準站距離的增加而下降，可靠性低基準站數(shù)據(jù)鏈流動站多基準站局域差分(LADGPS)結(jié)構(gòu)基準站（多個）、數(shù)據(jù)通訊鏈和用戶數(shù)學模型（差分改正數(shù)的計算方法）加權(quán)平均偏導數(shù)法最小方差法特點優(yōu)點：差分精度高、可靠性高，差分范圍增大缺點：差分范圍仍然有限，模型不完善多基準站差分系統(tǒng)結(jié)構(gòu)廣域差分結(jié)構(gòu)基準站（多個）、數(shù)據(jù)處理中心、數(shù)據(jù)通訊鏈、監(jiān)測站和用戶數(shù)學模型（差分改正數(shù)的計算方法）與普通差分不相同普通差分是考慮的是誤差的綜合影響廣域差分對各項誤差加以分離，建立各自的改正模型用戶根據(jù)自身的位置，對觀測值進行改正特點優(yōu)點：差分精度高、差分精度與距離無關(guān)、差分范圍大缺點：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜、建設(shè)費用高RTK技術(shù)基準站建在已知或未知點上；基準站接收到的衛(wèi)星信號通過無線通信網(wǎng)實時發(fā)給用戶；用戶接收機將接收到的衛(wèi)星信號和收到基準站信號實時聯(lián)合解算，求得基準站和流動站間坐標增量（基線向量）。站間距30公里平面精度1-2厘米差分GPS的新進展①增強型系統(tǒng)特點偽衛(wèi)星技術(shù)衛(wèi)星通訊技術(shù)類型LAAS–LocalAreaAugmentationSystem采用地基偽衛(wèi)星WAAS–WideAreaAugmentationSystem采用空基偽衛(wèi)星采用通訊衛(wèi)星發(fā)送差分改正數(shù)和測距信息WAAS差分GPS的新進展②網(wǎng)絡RTK作業(yè)模型類似RTK原理VRS虛擬參考站 (Trimble)FKP主輔站 (Leica) CBI綜合誤差內(nèi)插法 (Whu)特點精度和可靠性高差分GPS的新進展②網(wǎng)絡RTKVRS3流動站通過標準的RTK作業(yè)方式接收其改正信息，并進行超短基線的RTK，獲得較高精度位置信息2VRS軟件基于該虛擬的位置生成實時RTCM改正數(shù)據(jù)1流動站發(fā)送單點定位解給數(shù)據(jù)處理中心RTCMNMEAFKP早期流動站無法解讀RTCM3