單GPS系統提供的定位精度是優於25米，而為得到更高的定位精度，我們通常採用差分GPS技術：將一台GPS接收機安置在基準站上進行觀測。根據基準站已知精密坐標與GPS接收機計算出的坐標，計算出真實坐標與GPS定位得到的坐標的改正數，並由基準站實時將這一數據傳送出去。用戶接收機在進行GPS觀測的同時，也接收到基準站發出的改正數，並對其定位結果進行改正，從而提高定位精度。
基本介紹
- 中文名：gps差分定位
- 差分分類：位置差分、偽距差分、相位差分
- 位置差分：最簡單的差分方法
- 偽距差分：套用最廣的一種差分
- 載波相位差分：可使定位精度達到厘米級
- 差分系統：基準站-移動站、信標差分系統
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差分分類
根據差分GPS基準站傳送的信息方式可將差分GPS定位分為三類，即：位置差分、偽距差分、相位差分。
這3類差分方式的工作原理是相同的，即都是由基準站傳送改正數，由用戶站接收並對其測量結果進行改正，以獲得精確的定位結果。所不同的是，傳送改正數的具體內容不一樣，其差分定位精度也不同。
位置差分原理
這是一種最簡單的差分方法，任何一種GPS接收機均可改裝和組成這種差分系統。安裝在基準站上的GPS接收機觀測4顆衛星後便可進行三維定位，解算出基準站的坐標。由於存在著軌道誤差、時鐘誤差、SA影響、大氣影響、多徑效應以及其他誤差，解算出的坐標與基準站的已知坐標是不一樣的，存在誤差。基準站利用數據鏈將此改正數傳送出去，由用戶站接收，並且對其解算的用戶站坐標進行改正，提高定位精度。以上先決條件是基準站和用戶站觀測同一組衛星的情況。位置差分法適用於用戶與基準站間距離在100km以內的情況。
偽距差分原理
這是套用最廣的一種差分。在基準站上，觀測所有衛星，根據基準站已知坐標和各衛星的坐標，求出每顆衛星每一時刻到基準站的真實距離。再與測得的偽距比較，得出偽距改正數，將其傳輸至用戶接收機，提高定位精度。這種差分，能得到米級的定位精度。
載波相位
載波相位差分技術又稱RTK（Real Time Kinematic）技術，是實時處理兩個測站載波相位觀測量的差分方法。即是將基準站採集的載波相位發給用戶接收機，進行求差解算坐標。載波相位差分可使定位精度達到厘米級。大量套用於動態需要高精度位置的領域。
差分系統介紹
基準站-移動站差分系統
基準站-移動站差分是指採用兩台GPS接收機。一台是基準站GPS，另一台是用戶端GPS，並且知道一個已知點的坐標，原理是在已知坐標的固定點上架設一台GPS接收機（稱基準站），通過GPS的定位數據和已知坐標點的數據解算出差分數據(RTCM)，再通過數據鏈將誤差修正參數實時播發出去，用戶端通過數據連結收修正參數，和自己的定位數據進行修正解算，即可將定位精度提高到米級、甚至厘米級。
信標差分系統
信標差分系統不需要用戶自己架設基準站，因為考慮到實時差分系統未來的需要，國家交通部海監局在我國沿海從南到北沿海岸線建立了20個信標台站（也就相當於差分系統的基準站），這些信標站24小時傳送RTCM差分校正信息，而且不收任何費用，其傳輸的距離是：在內陸是300KM的覆蓋範圍，在海上是500KM的覆蓋範圍。用戶端只需要一台移動站的GPS就可以實現高精度的實時定位。
註：SA政策：即selective availability，有選擇可用性，美國採取的限制定位精度的政策；
載波相位：是指接收到的具有都卜勒頻移的載波信號與接收機產生的參考載波信號之間的相位差。（這一定義摘自CNKI概念知識元庫）。
Kinematic：運動學的，運動學上的。
信標差分系統原理
GPS信標差分系統實際上就是差分系統，只是信標差分系統不需要用戶自己架設基準站，因為考慮到實時差分系統未來的需要，國家交通部海監局在我國沿海從南到北沿海岸線建立了20個信標台站（也就相當於差分系統的基準站），這些信標站24小時傳送RTCM差分校正信息，而且不收任何費用，其傳輸的距離是：在內陸是300KM的覆蓋範圍，在海上是500KM的覆蓋範圍。用戶端只需要一台移動站的GPS就可以實現高精度的實時定位。
