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差分技術究竟為了消除哪些類型的誤差？

添加時間：2018-09-12 15:56:29 來源：環球新時空信息技術研究院
　　差分技術（DGPS，Differential GPS）就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。在以前的無線電定位系統中已被廣泛應用（見圖3.1）。通常，差分GPS由1個位置已知的基準站和1個或者若干個位置需要修正的遠端站（用戶機）組成，同時有數據鏈（常常采用無線電方式）來實現改正量的傳輸。
 
　　圖3.1  差分GPS定位技術
 
　　差分GPS是能明顯改善GPS測量精度和完好性的一種技術。通常，差分技術要有置于已知所在位置的點上的“基準（參考）站接收機”，通過差分消除相應點上的相同的誤差，從而提高GPS的測量精度。差分從地域上看包括單個基準站做成的局域差分和由基準站網組成的廣域差分GPS。從差分所用的信號信息而言可為分碼相位和載波相位。后者可以達到很高的精度。隨著GPS技術的發展和完善，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基準接收機和一臺遠端接收機，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。特別應該提出的是，當GPS工作衛星升空時，美國政府實施了SA（可用性選擇）政策，使衛星的時鐘和軌道參數增加了很大的誤差，致使一些對定位精度要求稍高的用戶得不到滿足。因此，在相當長的一段時間內差分GPS技術顯得非常重要。這種過程一直延續到2000年5月1日美國終止SA舉措。
 
　　在利用衛星導航設備實現定位過程中，存在著三部分誤差。第一部分是對每一個用戶接收機所公有的，例如，衛星鐘誤差、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的優越性。
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