差分GPS系统概述

为了解决单点定位误差较大的问题，借助于相近地区的误差相关性，产生了差分GPS方法。

对于观测值改正差分，其原理是利用具有精确已知点的观测站，根据已知卫星轨道，反算出距离观测值，与实际的观测值求差后得到距离观测改正数，再将此改正数播发给用户，用来修正用户接收的观测值，从而提高用户定位精度。

对于位置改正差分，其原理是利用接收到的距离观测值进行定位，将其定位结果与该站已知坐标求差，获得位置改正数，再将此改正数播发给用户，用来修正用户单点定位的结果，提高精度。

根据笔者目前的了解，差分GPS系统（DGPS）一般分为单站差分系统，局域差分系统（LADGPS）和广域差分系统（WADGPS），这些都应当归于定位增强系统（Augmentaion System）。

单站差分系统

根据播发的改正信息的不同，分为位置差分、伪距差分、相位平滑伪距差分和载波相位差分。

局域差分系统

在某一局部地区布设若干参考站，通常还包含一个或数个监测站。各参考站进行独立观测，分别计算差分改正数并向外播发，但首先应对改正数的类型、信号的内容、结构、格式及各站的标识符作统一规定。位于该局部区域中的用户，通常采用加权平均法或最小方差法，对来自多个参考站的改正信息（坐标改正数或距离改正数）进行平差计算，以求得自己的坐标改正数或距离改正数。

各参考站局域差分系统的导航定位精度，主要决定于参考站的密度（或各参考站的覆盖范围）和所提供的改正量的精度，目前一般可达m级。

无论是单站差分GPS还是局域差分GPS，在处理过程中都是把各种误差源所造成的影响合并在一起加以考虑的，而实际上不同的误差源对差分定位的影响方式是不同的。例如，卫星星历误差对差分定位的影响是与用户离参考站的距离成正比的，而卫星钟差对差分定位的影响则与用户离参考站的距离无关，主要取决于差分改正数的时延以及改正数变化率的精确程度。

广域差分系统

广域差分和局域差分的区别不在于地域的广阔和局部，而在于其数据处理的方法不同。广域差分系统WADGPS的基本思想是区分GPS观测量的各种误差源，分别对各种误差源加以“模型化”，然后将计算得到的每一误差源数值，通过数据链播发给用户，对用户定位的误差值加以改正。

广域差分系统一般由一个中心站、几个监测站及相应的数据通信网络组成，另外还有覆盖范围内的若干用户。系统工作流程可以分解为如下五个步骤：

1）在已知的若干监测站上，跟踪观测GPS卫星的伪距、相位等信息。

2）将在监测站上测得的伪距、相位和电离层延时的双频量测结果传输到中心站。

3）中心站在区域精密定轨计算的基础上，计算出三项误差改正，即包括卫星星历误差改正、卫星钟差改正及电离层时间延迟改正模型。

4）将这些误差改正数用数据通信链传输到用户站。

5）用户利用这些信息改正自己观测到的伪距、相位和星历等，计算出高精度的定位结果。

－－－－－参考《连续运行卫星定位综合服务系统建设与应用》