什么是GPS相对定位

时间:2015-10-06     点击:加载中   【打印此页】  【关闭

  在前面,我们讨论了GPS绝对定位测定地面点在WGS-84坐标系中的绝对位置的方法。 从前面的讨论可知,无论静态绝对定位还是动态绝对定位,都存在定位精度不够高的缺点。 目前,静态绝对定位的精度约为几米量级,而动态绝对定位精度仅为10~40m。显然,这样 的精度还不能满足大多数测量工作的要求。为此,本章要讨论GPS静态相对定位和动态相对 定位的原理与方法,观测方程及其主要应用。

  所谓GPS相对定位,就是在不同观测点(站)上安置GPS接收机,同步观测相同的GPS 星座,用以测定各观测站在WGS-84坐标系中的相对位置(即三维坐标增量,或称为基线向 量)的方法。GPS相对定位也称为差分GPS定位。

  在多个测站上同步观测相同的GPS卫星的情况下,卫星轨道(星历)误差、卫星钟误差、 电离层折射误差和对流层折射误差等,对不同观测站的GPS观测量的影响具有较强的相关性 (特别是几十公里以下的短距离,其相关性更好),因此,我们可以利用各观测量的不同组 合进行相对定位,来有效地消除或削弱上述各项误差对定位结果的影响,从而提高测定基线 向量的精度。例如,用载波相位测量进行相对定位,连续观测几十分钟,测定几十公里长的 基线向量的精度,可达厘米量级(使用广播星历),甚至毫米量级(使用精密星历)。GPS相 对定位是目前GPS定位中精度最高的一种方法。它被广泛应用于大地测量、精密工程测量、 航空摄影测量、地球动力学研究和精密导航等领域。

  根据相对定位时GPS接收机所处的状态不同,相对定位可划分为静态相对定位和动态相 对定位两类。基于载波相位测量的GPS相对定位,其最大的优点是定位精度高。但无论是静 态相对定位还是动态相对定位的载波相位测量,都必须解决确定载波信号的整周未知数(整 周模糊度)和整周跳变这两个棘手问题,这是取得高精度定位结果所应付出的代价。对应于 确定整周未知数的不同方法,出现了不同的GPS相对定位方法。

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