差分GPS定位技術及發(fā)展

差分技術很早就被人們所應用。它實際上是在一個測站對兩個目標的觀測量、兩個測站對一個目標的觀測量或一個測站對一個目標的兩次觀測量之間進行求差。其目的在于消除公共項，包括公共誤差 和公共參數(shù)。在以前的無線電定位系統(tǒng)中已被廣泛地應用。

GPS是一種高精度衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)。在實驗期間，它能給出高精度的定位結果。這時盡管有人提出利用差分技術來進一步提高定位精度，但由于用戶要求還不迫切，所以這一技術發(fā)展較慢。隨著 GPS技術的發(fā)展和完善，應用領域的進一步開拓，人們越來越重視利用差分GPS技術來改善定位性能。它使用一臺 GPS基準接收機和一臺用戶接收機，利用實時或事后處理技術，就可以使用戶測量時消去公共的誤差源 —電離層和對流層效應。特別提出的是，當GPS工作衛(wèi)星升空時，美國政府實行了SA政策。使衛(wèi)星的軌道參數(shù)增加了很大的誤差，致使一些對定位精度要求稍高的用戶得不到滿足。因此，現(xiàn)在發(fā)展差分GPS技術就顯得越來越重要。

GPS定位是利用一組衛(wèi)星的偽距、星歷、衛(wèi)星發(fā)射時間等觀測量來實現(xiàn)的，同時還必須知道用戶鐘差。因此，要獲得地面點的三維坐標，必須對4顆衛(wèi)星進行測量。

在這一定位過程中，存在著三部分誤差。一部分是對每一個用戶接收機所公有的，例如，衛(wèi)星鐘誤差、星歷誤差、電離層誤差、對流層誤差等；第二部分為不能由用戶測量或由校正模型來計算的傳播延遲誤差；第三部分為各用戶接收機所固有的誤差，例如內部噪聲、通道延遲、多徑效應等。利用差分技術，第一部分誤差完全可以消除，第二部分誤差大部分可以消除，其主要取決于基準接收機和用戶接收機的距離，第三部分誤差則無法消除。

除此以外，美國政府實施了SA政策，其結果使衛(wèi)星鐘差和星歷誤差顯著增加，使原來的實時定位精度從15m降至100m。在這種情況下，利用差分技術能消除這一部分誤差，更顯示出差分GPS的優(yōu)越性。