首先回顧一下GPS中SA對定位精度的影響
下面是SA關閉前后GPS絕對定位精度的變化
為什么需要差分定位？
1.衛星導航定位誤差
精密定位的應用需求
大地測量、精准農業、資源監測、試驗測試、航空導航等等
差分定位基本原理（Different Positioning）
概念：利用設置在坐標已知的點（基准站/參考站）上的接收機測量定位誤差，用以提高在一定范圍內其他接收機（流動站/用戶站）測量定位精度的方法。
原理：利用基准站與用戶站在一定距離范圍內的測量誤差隨時間變化緩慢，並具有相關性的特點，利用求差的方法修正用戶站的絕大部分誤差。
差分定位系統的分類
根據時效性
實時差分（不管載體是靜態還是動態，差分系統都能實時給出高精度定位結果）、事后差分（對原始信息保存，測量結果之后，對原始信息進行處理而得到的結果）
根據差分改正數類型
位置差分、距離差分
根據觀測值的類型
偽距差分、載波相位差分
根據覆蓋范圍
局域差分、廣域差分
差分定位系統基本結構
差分數據通信鏈路
差分數據發送方式
在基准站上，無線電發射機以電磁波的形式將差分信息發送給用戶，其載波頻率和發射功率的選用取決於基准站與用戶站的距離，發送差分信息可采用下列方式實現：
1）高頻(HF)、甚高頻(VHF) 、超高頻(UHF)無線電發送設備
2）無線電信標台
3）調頻電台副載波
4）衛星通信設備
數據通信鏈路:用於差分導航定位的無線電收發設備。
上圖是在基准站上的一個差分數據通信鏈路的結構；
按傳輸差分信息的覆蓋范圍
近程（小於100km）：
臨時性、短期性的差分定位作業
優點：穿透性強、直線傳播性強
缺點：易受障礙物、地形和地球曲率的影響
中程（30 ~800km）：
低頻 (LF):地面波傳輸、受地形影響較大，不太適宜於差分定位。
中頻(MF):頻道擁擠，易受干擾，而且傳播速率仍偏低。
甚高頻(VHF):易受氣象影響、常出現盲區、設備造價低且集成度高。
遠程（大於800KM）：采用星基的差分數據播發站
按播發站的位置
空（星）基
陸基
差分電文傳輸協議
RTCA SC-159（專用的差分系統）
航空無線電技術委員RTCA（Radio Technical Commission of Aeronautic Services）制定，適用於廣域差分和增強系統。
RTK CMR
Trimble（美國天寶公司）制定，適用於低帶寬通訊鏈的RTK CMR（Real Time Kinematic Compact Measurement Record）協議，以減少差分數據傳輸量。
RTCM SC-104（幾乎每一台差分系統都支持這個協議）
國際海運事業無線電技術委員會RTCM（Radio Technique Commission for Maritime Services）制定。目前廣泛使用。
差分電文協議一 RTCM-SC 104
RTCM 2.0 (Code correction ->DGPS)
RTCM 2.1 (Code + Phase correction -> RTK)
RTCM 2.2 ( …+ GLONASS )
RTCM 2.3 ( ….+ GPS Antenna Definition)
RTCM 3.x (….+ Network RTK & GNSS)
RTCM相關鏈接
RTCM Recommended Standards for Differential NAVSTAR GPS service
www.navcen.uscg.gov/pubs/dgps/rctm104/Default.htm
RTCM Official Website
http://www.rtcm.org/
目前，差分GNSS接收機除了編制自己的專用格式外，幾乎都具備通用RTCM SC-104格式的通訊能力。
1983年11月，國際海運事業無線電技術委員會（RTCM）設立了SC-104專門委員會。論證用於提供差分GPS業務的各種方法，制定數據格式標准。
1985年11月委員會發表了Ver 1.0版本的建議文件。
1990年1月公布了Ver 2.0版本。新版本提高了差分改正數的抗差錯性能，增大了可用信息量。偽距差分定位精度由原版本的8～10m提高到5m。
1994年1月SC-104專門委員會又公布了Ver 2.1版本。 保留了基本電文，增加了支持實時動態定位的新電文。在RTCM電文格式中保留了GPS電文的字長、字格式、奇偶校驗規則和其它特性。兩種格式的主要差別在於GPS電文格式中各子幀的長度是固定的，而差分GPS電文格式采用可變長度的格式。
為適應與GLONASS系統的兼容，Ver 2.3版本的第31-36電文處增加了GLONASS相關的信息，這一版本的差分信息以4800bps的速率同時發送12顆衛星的碼和載波相位觀測量的改正信息。
2004年，為兼容在建的衛星導航系統，SC-104委員會設計完成了RTCM SC-104 Ver 3.0版本，新版本的差分格式與以前的版本一樣能夠為特殊用戶提供高精度的導航定位需求。
與Ver 2.x相比，Ver3.x在每幀的末24位采用循環冗余校驗，數據發送速率改為1800bps。
典型的Ver 3.x格式的RTK模式使用的數據量比Ver 2.x少一半以上。
Ver3.0支持GPS和GLONASS的RTK操作模式，包括碼和載波相位觀測量、天線位置和輔助系統參數等信息。
后續的3.x版本除了支持傳統的RTK模式，新版本的差分協議支持網絡RTK定位。
RTCM-SC 104電文格式Ver 2.x（2.3）
基本幀格式由數目可變的30 比特字組成，每個字的25～30 位是奇偶校驗位。每一幀的前兩個字稱為報頭。
報頭的第一個字
8 bit 的引導字，由固定序列01100110 組成,供用戶搜索同步使用。
6 bit 的幀標識，標識出63 種可能的電文類型。
10 bit 的基准站標識，給出基准站的序號。
抱頭的第二個字
13 bit 修正Z 計數器，包含電文的時間基准,分辨率為0. 6 s ，范圍為0～3599. 4 s ，用戶可根據接收機的時間確定Z 計數器對應的准確GPS 時。
3 bit 按每個幀增加的序列號，用於驗證幀同步。幀長度表明了本幀除報頭以外的字數,也就標識了本幀的終止位置。
3 bit 的基准站健康狀況，表示基准站是否工作正常以及基准站的傳輸是否被監測到，共8 種類型， 其中6 種用於為電文中的用戶差分距離誤差(UDRE) 提供比例因子。
有63種差分類型的電文，下面講解了如何解碼
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Ver 3.x在2004年之后發布的
RTCM相關鏈接
RTCM Recommended Standards for Differential NAVSTAR GPS service
www.navcen.uscg.gov/pubs/dgps/rctm104/Default.htm
RTCM Official Website
http://www.rtcm.org/
DGPS Data Formats 2.0
www.geopp.de/download/DGPS-data-formats2.pdf
Reference Station Network Information Distribution
http://www.network-rtk.info/euler/euler.html