1、一：靜態(tài)相對(duì)定位用兩臺(tái)接接收機(jī)分別安置在基線的兩個(gè)端點(diǎn)，其位置靜止不動(dòng)，同步觀測(cè)相同的4顆以上衛(wèi)星，確定兩個(gè)端點(diǎn)在協(xié)議地球坐標(biāo)系中的相對(duì)位置，這就叫做靜態(tài)相對(duì)定位。靜態(tài)相對(duì)定位一般均采用載波相位觀測(cè)值（或測(cè)相偽距）為基本觀測(cè)量，對(duì)中等長(zhǎng)度的基線（100-500km），相對(duì)定位精度可達(dá)10-6-10-7甚至更好，靜態(tài)相對(duì)定位是目前GPS精度最高的定位方式。在載波相位觀測(cè)的數(shù)據(jù)處理中，為可靠地確定載波相位整周未知數(shù)，靜態(tài)相對(duì)定位一般需要較長(zhǎng)的觀測(cè)時(shí)間（1.0-1.5小時(shí)），如何縮短觀測(cè)時(shí)間，是研究和關(guān)心的熱點(diǎn)?？s短靜態(tài)相對(duì)定位的觀測(cè)時(shí)間關(guān)鍵在于快速而可靠地確定整周未知數(shù)。在高精度靜態(tài)相對(duì)定位中，當(dāng)

2、僅有兩臺(tái)接收機(jī)時(shí)，一般應(yīng)考慮將單獨(dú)測(cè)定的基線向量聯(lián)結(jié)成向量網(wǎng)（三角網(wǎng)或?qū)Ь€網(wǎng)），以增強(qiáng)幾何強(qiáng)度，改善定位精度。當(dāng)有多臺(tái)接收機(jī)時(shí)，應(yīng)采用網(wǎng)定位方式，可檢核和控制多種誤差對(duì)觀測(cè)量的影響，明顯提高定位精度。衛(wèi)星由于當(dāng)距離不太遠(yuǎn)的兩個(gè)測(cè)站同步觀測(cè)相同衛(wèi)星時(shí)GPS的各種觀測(cè)誤差具有較強(qiáng)的相關(guān)性，所以一種簡(jiǎn)單而有效的消除或減弱誤差的方法就是將GPS的各種觀測(cè)量進(jìn)行不同的線形組合。然后作為相對(duì)定位的相關(guān)觀測(cè)量。優(yōu)點(diǎn)：消除或減弱一些具有系統(tǒng)性誤差的影響，如衛(wèi)星軌道誤差、鐘差和大氣折射誤差等。減少平差計(jì)算中未知數(shù)的個(gè)數(shù)。（1）基本觀測(cè)量及其線性組合 假設(shè)安置在基線端點(diǎn)的接收機(jī)Ti(i=1,2)，對(duì)GPS衛(wèi)星sj

3、和sk，于歷元t1和t2進(jìn)行了同步觀測(cè)，可以得到如下的載波相位觀測(cè)量：1j(t1)、 1j(t2) 、 1k(t1) 、 1k(t2)、 2j(t1) 、 2j(t2)、 2k(t1)、 2k(t2)。若取符號(hào)j(t)、i(t)和ij(t)分別表示不同接收機(jī)之間、不同衛(wèi)星之間和不同觀測(cè)歷元之間的觀測(cè)量之差，則有)()()()()()()()()(1212tttttttttjijijijikiijjj在上式中，觀測(cè)量的一般形式為：目前普遍采用的差分組合形式有三種：?jiǎn)尾睿⊿ingle-DifferenceSD）:在不同觀測(cè)站，同步觀測(cè)相同衛(wèi)星所得觀測(cè)量之差。表示為雙差（Double-Differe

4、nceDD）：在不同觀測(cè)站，同步觀測(cè)同一組衛(wèi)星，所得單差之差。符號(hào)表示為)()()(12tttjjj)()()()()()()(1212tttttttjjkkjkk)()()()()()()(0tTtIcftNttttftcftjipjijijijiji三差（Triple-DifferenceTD）：于不同歷元，同步觀測(cè)同一組衛(wèi)星，所得觀測(cè)量的雙差之差。表達(dá)式為：)()()()()()()()()()()(111211122122212212tttttttttttjjkkjjkkkkk（2）單差（SD）觀測(cè)方程根據(jù)單差的定義，可得若取符號(hào)：則單差方程可寫(xiě)為)()()()()()()()()(1

5、212010212tTtTTtItIItNtNNttttttjjjpjpjpjjjj)()()()(12TIcfNttfttcftjpjjjjj )()()()()()()()()()()()()()()(12120102121212tTtTcftItIcftNtNttttttttfttcftttjjpjpjjjjjjjjjj在上式中，兩觀測(cè)站接收機(jī)的相對(duì)鐘差，對(duì)同一歷元兩站接收機(jī)同步觀測(cè)量所有單差的影響均為常量。而衛(wèi)星軌道誤差和大氣折射誤差，對(duì)兩站同步觀測(cè)結(jié)果的影響具有相關(guān)性，其對(duì)單差的影響明顯減弱。如果對(duì)流層對(duì)獨(dú)立觀測(cè)量的影響已經(jīng)根據(jù)實(shí)測(cè)大氣資料利用模型進(jìn)行了修正；而電離層的影響也利用模型

6、或雙頻技術(shù)進(jìn)行了修正，則載波相位觀測(cè)方程中相應(yīng)項(xiàng)，只是表示修正后的殘差對(duì)相位觀測(cè)量的影響。這些殘差的影響，在組成單差時(shí)會(huì)進(jìn)一步減弱。如果忽略殘差影響，則單差方程可簡(jiǎn)化為：若取則單差觀測(cè)方程改寫(xiě)為：如果以ni表示觀測(cè)站數(shù)，以nj和nt表示所測(cè)衛(wèi)星數(shù)和觀測(cè)歷元數(shù)，并取一個(gè)觀測(cè)站作為固定參考點(diǎn)，則單差觀測(cè)方程總數(shù)為(ni-1) nj nt，而未知參數(shù)總數(shù)為(ni-1) (3+nj+nt)，為了通過(guò)數(shù)據(jù)處理得到確定的解，必須滿(mǎn)足條件： (ni-1) nj nt (ni-1) (3+nj+nt)，由于(ni-1) 1，則有nj nt (3+nj+nt)，即jjjjNttfttcft)()()()(12)

7、()()(1tcfttFjjjjjjNttftcftF)()()(213jjtnnn上式表明，必要的歷元數(shù)只與所測(cè)的衛(wèi)星數(shù)有關(guān)，與觀測(cè)站的數(shù)量無(wú)關(guān)。例如當(dāng)觀測(cè)站所測(cè)衛(wèi)星數(shù)為4，可得觀測(cè)歷元數(shù)應(yīng)大于7/3，而歷元數(shù)為整數(shù)，故歷元數(shù)為3。即在觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)為4的條件下，在兩個(gè)或多個(gè)測(cè)站上，對(duì)同一組4顆衛(wèi)星至少同步觀測(cè)3個(gè)歷元，按單差模型平差計(jì)算時(shí)，才能唯一確定全部未知參數(shù)。綜上，獨(dú)立觀測(cè)方程數(shù)為ninjnt，單差觀測(cè)方程比獨(dú)立觀測(cè)方程減少了njnt個(gè)。例如2個(gè)測(cè)站，3個(gè)歷元，同步觀測(cè)4顆衛(wèi)星，則獨(dú)立觀測(cè)量方程總數(shù)為24，單差觀測(cè)方程為12，單差觀測(cè)方程比獨(dú)立觀測(cè)方程減少了12個(gè)。（3）.雙差（DD）觀

8、測(cè)方程將單差觀測(cè)方程，應(yīng)用于兩測(cè)站、兩同步觀測(cè)衛(wèi)星，并忽略大氣折射殘差的影響，可得雙差觀測(cè)方程：)()()()()()()()()()()()()(12120102121212tTtTcftItIcftNtNttttfttcftttjjpjpjjjjjjjj )()()()()() )()()()()()()()()()()()()()()(11220102010212121122jkjkjkkkjjjkjkjkkNNttttcftNtNtNtNttttfttttfttttcfttt雙差模型的優(yōu)點(diǎn)是消除了接收機(jī)鐘差的影響。如果取觀測(cè)站T1作為已知參考點(diǎn)，并取符號(hào)則非線性化雙差觀測(cè)方程： 式中該

9、式中除了含有觀測(cè)站T2的位置待定參數(shù)外，還包含一個(gè)與整周未知數(shù)有關(guān)的參數(shù)。為了方便構(gòu)成雙差觀測(cè)方程，一般取一個(gè)觀測(cè)站為參考點(diǎn)，同時(shí)取一顆觀測(cè)衛(wèi)星為參考衛(wèi)星。)()(1)()(11ttttFjkkkkkNtttF)()(1)(12jkkNNN如果以ni表示觀測(cè)站數(shù)，以nj和nt表示所測(cè)衛(wèi)星數(shù)和觀測(cè)歷元數(shù)，則雙差觀測(cè)方程總數(shù)為(ni-1) (nj-1) nt。而待定參數(shù)總數(shù)為3(ni-1)+ (ni-1)(nj-1)，式中第一項(xiàng)為待定點(diǎn)坐標(biāo)未知數(shù)，第二項(xiàng)為雙差模型中出現(xiàn)的整周未知數(shù)數(shù)量。為了通過(guò)數(shù)據(jù)處理得到確定的解，必須滿(mǎn)足條件： (ni-1) (nj-1) nt 3(ni-1)+ (ni-1)(

10、nj-1)，由于(ni-1) 1，則有 (nj-1) nt nj+2， ，即12jjtnnn上式表明：雙差觀測(cè)的必要?dú)v元數(shù)只與同步觀測(cè)的衛(wèi)星數(shù)有關(guān)，與觀測(cè)站的數(shù)量無(wú)關(guān)。當(dāng)同步觀測(cè)的衛(wèi)星數(shù)為4，則可算得觀測(cè)歷元數(shù)大于等于2。說(shuō)明，為了解算觀測(cè)站的坐標(biāo)未知數(shù)和載波相位的整周未知數(shù)，在由兩個(gè)或多個(gè)觀測(cè)站同步觀測(cè)4顆衛(wèi)星時(shí)，至少必須觀測(cè)2個(gè)歷元。雙差觀測(cè)方程的缺點(diǎn)是可能組成的雙差觀測(cè)方程數(shù)將進(jìn)一步減少。雙差觀測(cè)方程數(shù)與獨(dú)立觀測(cè)方程總數(shù)相比減少了(ni + nj-1) nt，與單差相比減少了(ni-1) nt 。例如2個(gè)測(cè)站，2個(gè)歷元，同步觀測(cè)4顆衛(wèi)星，則獨(dú)立觀測(cè)量方程總數(shù)為16，雙差觀測(cè)方程為6，雙差

11、觀測(cè)方程比獨(dú)立觀測(cè)方程減少了10個(gè)，比單差減少2個(gè)。（4）.三差（TD）觀測(cè)方程根據(jù)三差定義和二差觀測(cè)方程，可得仍以觀測(cè)站T1為參考點(diǎn)，取kjkjkjkkNttttfcttt)()()()()()()(1122)()()()(1)()()()(1)()()(111112122121222212tttttttttttjkjkjkjkkkk)()()()(1)(11112121tttttFjkjkk則非線性三差方程為：可見(jiàn)出現(xiàn)在方程右端的未知數(shù)只有觀測(cè)站T2 的坐標(biāo)，三差模型的優(yōu)點(diǎn)是消除了整周未知數(shù)的影響，但使觀測(cè)方程的數(shù)量進(jìn)一步減少。當(dāng)觀測(cè)站數(shù)為ni，相對(duì)某一已知參考點(diǎn)可得未知參數(shù)總量為3(ni

12、-1)，此外，在組成三差觀測(cè)方程時(shí)，若取一觀測(cè)衛(wèi)星為參考衛(wèi)星，并取某一歷元為參考?xì)v元，則三差觀測(cè)方程總數(shù)為(ni-1) (nj-1)(nt-1)。為確定觀測(cè)站未知數(shù)，必須滿(mǎn)足(ni-1) (nj-1)(nt-1) 3(ni-1)，即(nj-1)(nt-1) 3，或nt (nj+2)/(nj-1)。說(shuō)明為確定未知參數(shù)所必需的觀測(cè)歷元數(shù)與觀測(cè)站數(shù)無(wú)關(guān)，只與同步觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)有關(guān)。)()()()(112122222ttttFjkjk三差觀測(cè)方程的數(shù)量與獨(dú)立觀測(cè)量方程相比減少了nj nt + (ni-1)(nj +nt-1) ，與單差觀測(cè)方程相比減少了(ni-1)(nj +nt-1) ，與雙差相比減少了(

13、ni-1)(nj -1) 。當(dāng)ni=2， nj=4， nt =2時(shí)，三差觀測(cè)方程數(shù)比獨(dú)立觀測(cè)量減少了13個(gè)，比單差減少了5個(gè)，比雙差減少了3個(gè)。注意：由于三差模型使觀測(cè)方程數(shù)目明顯減少，對(duì)未知參數(shù)的解算可能產(chǎn)生不利影響。一般認(rèn)為，實(shí)際定位工作中，采用雙差模型較為適宜。載波相位原始觀測(cè)量的不同線性組合，都可作為相對(duì)定位的相關(guān)觀測(cè)量，缺點(diǎn)：原始獨(dú)立觀測(cè)量通過(guò)求差將引起差分量之間的相關(guān)性。平差計(jì)算中，差分法將使觀測(cè)方程數(shù)明顯減少。在一個(gè)時(shí)間段的觀測(cè)中，為了組成觀測(cè)量的差分，通常應(yīng)選擇一個(gè)參考觀測(cè)站和一顆參考衛(wèi)星。如果某一歷元，對(duì)參考站或參考衛(wèi)星的觀測(cè)量無(wú)法采用，將使觀測(cè)量的差分產(chǎn)生困難。參加觀測(cè)的接

14、收機(jī)數(shù)量越多，情況越復(fù)雜，此時(shí)將不可避免地?fù)p失一些觀測(cè)數(shù)據(jù)。因此，應(yīng)用原始觀測(cè)量的非差分模型，進(jìn)行高精度定位研究，也日益受到重視。假設(shè)在同一觀測(cè)時(shí)段，只有兩臺(tái)接收機(jī)在一條基線上進(jìn)行了同步觀測(cè)工作。從這一條件出發(fā)，根據(jù)間接平差原理，討論載波相位觀測(cè)量不同線性組合的平差模型。這些模型易于推廣到多臺(tái)接收機(jī)觀測(cè)情況。（1）觀測(cè)方程線性化及平差模型在協(xié)議地球坐標(biāo)系中，若觀測(cè)站Ti待定坐標(biāo)的近似向量為Xi0=Xi0 Yi0 Zi0T,其改正數(shù)向量為Xi=Xi Yi ZiT，則觀測(cè)站Ti至所測(cè)衛(wèi)星sj的距離按泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)并取其一次微小項(xiàng)，可得上式中Xj(t), Yj(t), Zj(t)為衛(wèi)星sj于歷元t的瞬

15、時(shí)坐標(biāo)。下面所講的平差模型是假設(shè)所測(cè)衛(wèi)星的瞬時(shí)坐標(biāo)和起始點(diǎn)坐標(biāo)已知的情況下。2120202000)()()()()()()(ijijijjiiiijijijijijiZtZYtYXtXZYXtntmtlt（2）單差模型任取兩觀測(cè)站T1和T2，并以T1為已知起始點(diǎn)，根據(jù)載波相位單差模型可得單差觀測(cè)方程線性化形式取符號(hào)jjjjNttfttcft)()()()(12jjjjjjjNttfttZYXtntmtlt)()()(1)()()(1)(120222222)()(1)()(120ttttljjjj相應(yīng)的誤差方程為若兩觀測(cè)站同步觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)為nj,則誤差方程組為：或)()()()()(1)(2222

16、22tlNttfZYXtntmtltvjjjjjj)(.)()(.)(1.11)()()(.)()()()()()(1)(.)()(212122222222222212121221tltltlNNNttfZYXtntmtltntmtltntmtltvtvtvjjjjjjnnnnnn)()()()()()(2ttttttltcNbXav若進(jìn)一步假設(shè)同步觀測(cè)同一組衛(wèi)星的歷元數(shù)為nt，則相應(yīng)的誤差方程組為相應(yīng)的法方程式及其解其中P為單差觀測(cè)量的權(quán)矩陣。UNYUYN10PLCBAUCBAPCBANtNXYTTT)()()(2)()()()(2)()(ttttttltCNBXAV（3）雙差模型兩觀測(cè)站，

17、同步觀測(cè)衛(wèi)星sj和sk，并以sj為參考衛(wèi)星，則雙差觀測(cè)方程線性化的形式為kjkjkjkkNttttfcttt)()()()()()()(1122kjkjkkkkkNttttZYXtntmtlt)()()()(1)()()(1)(112020222222上式中若取符號(hào)則得誤差方程式：若同步觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)為 nj,則有誤差方程組jkkjkjkjkkkkNNNtntntmtmtltltntmtl)()()()()()()()()(222222222)()()()(1)()(120120ttttttljjkkkk)()()()(1)(222222tlNZYXtntmtltvkkkkkk)()()()(2t

18、tttlNbXav若在基線兩端同步觀測(cè)同一組衛(wèi)星的歷元數(shù)為nt，則相應(yīng)的誤差方程組為)(.)()()(.)()()(.)()()(.)()()(212121212ntntntntttttttttttttvvvVlllLbbbBaaaALNXBAV相應(yīng)的法方程式及其解可表示為其中P為雙差觀測(cè)的權(quán)矩陣。UNYUYN10PLBAUBAPBANNXYTTT2（4）三差模型假設(shè)于基線兩端，同步觀測(cè)GPS衛(wèi)星的歷元為t1、t2，則三差方程線性化形式為上式中)()()()(11)(120120222222ttttZYXnmltjjkkkkkk)()()(12tttkkk其中若取則得誤差方程)()()()()

19、()()()()()()()()()()()()()()()()(11211202201121120220120120122212221222222tttttttttttttntntmtmtltltntmtljjjjkkkkjjkkkkkkkkkkk)()()()(1)()(120120ttttttljjkkkk)()()()(1)(222222tlZYXtntmtltvkkkkk當(dāng)同步觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)為nj，并以某一衛(wèi)星為參考衛(wèi)星時(shí)，可得誤差方程組為)(.)()()()()()(.)()()()()()(1)()(.)()()()()()(1111121222222222121212212tltl

20、tlttntmtltntmtltntmtlttvtvtvttttjjjjjnnnnnlavlXav如果兩觀測(cè)站對(duì)同一組衛(wèi)星同步觀測(cè)歷元數(shù)為nt，并以某一歷元為參考?xì)v元，則誤差方程組為：相應(yīng)法方程組及其解為：其中P為相應(yīng)三差觀測(cè)量的權(quán)矩陣。)(.)()()(.)()()(.)()(12122221211212ntTTntTnttttZYXttttttlllLXaaaAvvvVLXAV PLAPAAXPLAXPAATTTT1220二.動(dòng)態(tài)相對(duì)定位用一臺(tái)接收機(jī)安置在基準(zhǔn)站上固定不動(dòng)，另一臺(tái)接收機(jī)安置在運(yùn)動(dòng)載體上，兩臺(tái)接收機(jī)同步觀測(cè)相同衛(wèi)星，以確定運(yùn)動(dòng)點(diǎn)相對(duì)基準(zhǔn)站的實(shí)時(shí)位置。動(dòng)態(tài)相對(duì)定位根據(jù)采用的觀測(cè)

21、量不同，分為以測(cè)碼偽距為觀測(cè)量的動(dòng)態(tài)相對(duì)定位和以測(cè)相偽距為觀測(cè)量的動(dòng)態(tài)相對(duì)定位。測(cè)碼偽距動(dòng)態(tài)相對(duì)定位，目前實(shí)時(shí)定位精度為米級(jí)。以相對(duì)定位原理為基礎(chǔ)的實(shí)時(shí)差分GPS可有效減弱衛(wèi)星軌道誤差、鐘差、大氣折射誤差以及SA政策影響，定位精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于測(cè)碼偽距動(dòng)態(tài)絕對(duì)定位。測(cè)相偽距動(dòng)態(tài)相對(duì)定位是以預(yù)先初始化或動(dòng)態(tài)解算載波相位整周未知數(shù)為基礎(chǔ)的一種高精度動(dòng)態(tài)相對(duì)定位法，目前在較小范圍內(nèi)（小于20km），定位精度達(dá)1-2cm。動(dòng)態(tài)相對(duì)定位中，根據(jù)數(shù)據(jù)處理方式不同，可分為實(shí)時(shí)處理和后處理。數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理要求在觀測(cè)過(guò)程中實(shí)時(shí)地獲得定位結(jié)果，無(wú)需存儲(chǔ)觀測(cè)數(shù)據(jù)，但在流動(dòng)站和基準(zhǔn)站之間必須實(shí)時(shí)地傳輸觀測(cè)數(shù)據(jù)或觀測(cè)量的修正

22、數(shù)據(jù)，這種處理方式對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的導(dǎo)航、監(jiān)測(cè)和管理具有重要意義。數(shù)據(jù)的后處理要求在觀測(cè)過(guò)程結(jié)束后，通過(guò)數(shù)據(jù)處理而獲得定位結(jié)果。該處理方式可以對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析，易于發(fā)現(xiàn)粗差，不需要實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，但需要存儲(chǔ)觀測(cè)數(shù)據(jù)。后處理方式主要應(yīng)用于基線較長(zhǎng)，不需實(shí)時(shí)獲得定位結(jié)果的測(cè)量工作。由于建立和維持一個(gè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)（包括無(wú)線電信號(hào)的發(fā)射和接收設(shè)備），不僅技術(shù)復(fù)雜，而且花費(fèi)較大，一般除非必須獲得實(shí)時(shí)定位結(jié)果外，均采用觀測(cè)數(shù)據(jù)的測(cè)后處理方式。差分定位 差分GPS根據(jù)其系統(tǒng)構(gòu)成的基準(zhǔn)站個(gè)數(shù)可分為單基準(zhǔn)差分、多基準(zhǔn)的局部區(qū)域差分和廣域差分。而根據(jù)信息的發(fā)送內(nèi)容又可分為偽距差分、相位差分及位置差分等。 基本原

23、理：由用戶(hù)接受基準(zhǔn)站發(fā)送的改正數(shù)，并對(duì)觀測(cè)站的測(cè)量成果進(jìn)行改正以獲得精密定位的結(jié)果。 以上差分的區(qū)別就在于發(fā)送改正數(shù)內(nèi)容的不同，差分?jǐn)?shù)學(xué)模型的不同結(jié)果導(dǎo)致定位精度的不同。1 位置差分原理安置在已知點(diǎn)基準(zhǔn)站上的GPS接收機(jī)經(jīng)對(duì)4顆或4顆以上的衛(wèi)星觀測(cè)，便可實(shí)現(xiàn)定位，求出基準(zhǔn)站的坐標(biāo)。由于存在著衛(wèi)星星歷、時(shí)鐘誤差、大氣折射誤差等，該坐標(biāo)與已知坐標(biāo)不一樣，存在誤差將上述坐標(biāo)改正數(shù)利用數(shù)據(jù)鏈將坐標(biāo)改正數(shù)發(fā)送給用戶(hù)站，用戶(hù)站用接受到的坐標(biāo)改正數(shù)對(duì)其坐標(biāo)進(jìn)行改正即：iZZXYYYXXXZZZYYYXXXkkkkkk如果考慮數(shù)據(jù)傳送時(shí)間所引起的用戶(hù)站位置的瞬間變化，則可寫(xiě)為：位置差分定位的優(yōu)點(diǎn)：可以提高精度

24、，而且數(shù)據(jù)傳輸量小，計(jì)算方法簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是（1）難以確?；鶞?zhǔn)站和用戶(hù)站觀測(cè)同一組衛(wèi)星。（2）位置差分定位效果不如偽距差分好。)()()()()()(000ttdtZZdZZZttdtYYdYYYttdtXXdXXXkkkkkkkkk 2 偽距差分原理偽距差分的基本原理：它是通過(guò)在基準(zhǔn)站上利用基準(zhǔn)站的已知坐標(biāo)求出測(cè)站至衛(wèi)星的距離，并將其與與含有誤差的偽距觀測(cè)值比較，然后利用一個(gè)濾波器將此差值濾波并求出其偏差，并將所有衛(wèi)星的測(cè)距誤差傳輸給用戶(hù)，用戶(hù)利用此測(cè)距誤差改正偽距觀測(cè)值，并利用改正后的偽距值求出自身的坐標(biāo)。 設(shè)測(cè)站i與衛(wèi)星j之間在t時(shí)刻的偽距為根據(jù)基準(zhǔn)站的三維已知坐標(biāo)和GPS衛(wèi)星星歷，可以算得

25、該時(shí)刻兩者之間的幾何距離故由基準(zhǔn)站接收機(jī)測(cè)得的包含各種誤差的偽距與幾何距離之間存在差值將該偽距的改正值發(fā)給用戶(hù)的接收機(jī)，則用戶(hù)接收機(jī)改正后的偽距值為jijijijijijidTItttc)(21222ijijijjiZZYYXXjijijijijkjk 若考慮信號(hào)傳送的偽距改正數(shù)的時(shí)間變化率，則有當(dāng)用戶(hù)運(yùn)動(dòng)站與基準(zhǔn)站之間的距離小于100km,則有因此，改正后的偽距應(yīng)為：)(0ttdtdjijijkjkjjjijkjijkjijkttTTIIdd)(*21222ikkjkjkjjkttCZZYYXX當(dāng)基準(zhǔn)站同用戶(hù)站同時(shí)觀測(cè)四顆以上相同的衛(wèi)星，即可實(shí)現(xiàn)用戶(hù)站的定位。由于差分定位是利用兩站的公共誤差

26、的抵消來(lái)提高精度，而誤差的公共性又與兩站距離相關(guān)，所以，隨著兩站距離的增加，效果會(huì)變差。2 載波相位差分原理2.1 改正法與偽距差分相同，基準(zhǔn)站將載波相位的改正量發(fā)送給用戶(hù)站，以對(duì)用戶(hù)站的載波相位進(jìn)行改正實(shí)現(xiàn)定位。在載波相位測(cè)量中，衛(wèi)星到測(cè)站點(diǎn)之間的相位差值主要由三部分組成： （1）將上式乘以載波波長(zhǎng)，則衛(wèi)星至測(cè)站點(diǎn)之間的距離 （2）iijijijittNtN)()(00)()(00iijijijittNtN在基準(zhǔn)站利用已知坐標(biāo)和衛(wèi)星星歷可求得基準(zhǔn)站到衛(wèi)星之間的真實(shí)距離，則測(cè)量得到的偽距可表示為 （3）在基準(zhǔn)站求出的偽距改正數(shù)為 （4）如果用戶(hù)用偽距改正數(shù)對(duì)偽距觀測(cè)值進(jìn)行修正，則 （5）iijijijijijiVMTItttc)(iijijijijijijiVMTItttc)()()()()(ikikjijkjijkikjkjijkVVMMTTIIttc當(dāng)基準(zhǔn)站與用戶(hù)站之間的距離小于30km時(shí)，則有因此上式（5）可變?yōu)?（6） 式中，jijkjijkTTII21222)()(kjkjkjikikikjkjijkZZYYXXVVMMttc)()(ikikikVVMMttc將載波相位偽距值（3）式代入觀測(cè)方程，則可得 （7）令 在整個(gè)測(cè)量過(guò)程中，只要保持衛(wèi)星不失鎖，則為常數(shù)，同時(shí)令 為載波相位測(cè)量差值，則公式（7）可表示為 （8）或，212220000)()()()