位置差分原理
安裝在基准站的導航接收機觀測4顆衛星后便可進行三維定位,解算出基准站的坐標。由於存在軌道誤差、時鍾誤差、大氣影響、多路徑效應以及其他的誤差,解算出的坐標與基准站的精確坐標是不一樣的,存在誤差,基准站將此誤差改正數發送給用戶站,用戶對解算的用戶站坐標進行改正。
特點
優點: 計算方法簡單,適用范圍較廣。
缺點: 實現位置差分原理的先決條件是必須保證基准站和用戶站觀測同一組衛星的情況。
適用范圍:用戶與基准站間距離在100km以內。
偽距差分
基本原理
基准站發出的改正數是基准站至各顆衛星的偽距改正數。
基准站:接收機計算出基准站至每顆可見衛星的真實距離,並將計算出的距離與含有誤差的偽距測量值進行比較,求出差值,然后將所有衛星的測距誤差傳輸給用戶站。
用戶站:利用接收到的測距誤差估計值來改正測量的偽距。利用改正后的偽距解算出用戶站的位置,可消去公共誤差,提高定位精度。
基本原理
優點
偽距改正是在WGS-84坐標上進行的,得到的是直接改正數,所以可到達很高的精度。
可提供改正數及變化率,所以在未得到改正數的空隙內能繼續精密定位。
基准站提供所有衛星改正數,用戶只需接收4顆衛星信號,結構可簡單。
缺點
與位置差分相似,偽距差分能將兩站公共誤差抵消,但隨用戶到基准站距離的增加又出現了系統誤差,這種誤差用任何差分法都不能消除。
基准站和用戶站間距離對偽距差分的精度有決定性影響。
星歷提供的衛星鍾與接收機時間不精確同步,衛星實際位置和計算位置不一致。
兩地測量誤差始終有無法校正的剩余誤差。
衛星位置誤差與接收機差分誤差成正比關系。
載波相位平滑偽距
用載波相位直接進行定位存在的問題
由於衛星信號收到遮擋以及干擾等等或者說接收機工作狀態的原因對於載波的整周計數呢會產生丟失現象,就是上面公式里面的δNkj,這個是接收機內部通過計數器實現的,如果說信號質量有變化或者環境有變化,或者接收機工作狀態有變化導致的接收機對δNkj進行計數的時候,出現了丟失的現象,這種現象就是接收機內部載波整周計數丟失,簡稱周跳。
載波相位平滑偽距
基本思想
一般情況下,接收機無法獲得載波相位整周模糊度,但可以獲得載波多普勒頻率計數。實際上,載波多普勒頻率計數反映了載波相位變化的信息,即反映了偽距變化率的信息。考慮到載波多普勒頻率計數的精度很高,並且精確地反映了基准站偽距的變化,因此,若能利用載波多普勒頻率計數來輔助碼偽距測量,就可以獲得比單獨采用碼偽距測量更高的定位精度,這種方法被稱為載波相位平滑偽距(Carrier Smoothed Code, CSC)定位。
載波相位平滑偽距原理