| GPS定位誤差產生的原因 |
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我們在利用GPS進行定位時，會受到各種各樣因素的影響。影響GPS定位精度的因素可分爲以下四大類：
（1）與GPS衛星有關的因素 SA政策 美國政府從其國家利益出發，通過降低廣播星曆精度(技術)、在GPS基準信號中加入高頻抖動(技術)等方法，人爲降低普通用戶利用GPS進行導航定位時的精度。（2000年已取消） 衛星星曆誤差 在進行GPS定位時，計算在某時刻GPS衛星位置所需的衛星軌道參數是通過各種類型的星曆[7]提供的，但不論採用哪種類型的星曆，所計算出的衛星位置都會與其真實位置有所差異，這就是所謂的星曆誤差。 衛星鐘差 衛星鐘差是GPS衛星上所安裝的原子鐘的鐘面時與GPS標準時間之間的誤差。 衛星信號發射天線相位中心偏差 衛星信號發射天線相位中心偏差是GPS衛星上信號發射天線的標稱相位中心與其真實相位中心之間的差異。 （2）與傳播途徑有關的因素 電離層延遲 由於地球周圍的電離層對電磁波的折射效應，使得GPS信號的傳播速度發生變化，這種變化稱爲電離層延遲。電磁波所受電離層折射的影響與電磁波的頻率以及電磁波傳播途徑上電子總含量有關。 對流層延遲 由於地球周圍的對流層對電磁波的折射效應，使得GPS信號的傳播速度發生變化，這種變化稱爲對流層延遲。電磁波所受對流層折射的影響與電磁波傳播途徑上的溫度、溼度和氣壓有關。 多路徑效應 由於接收機周圍環境的影響，使得接收機所接收到的衛星信號中還包含有各種反射和折射信號的影響，這就是所謂的多路徑效應。 （3）與接收機有關的因素 接收機鐘差 接收機鐘差是GPS接收機所使用的鐘的鐘面時與GPS標準時之間的差異。 接收機天線相位中心偏差 接收機天線相位中心偏差是GPS接收機天線的標稱相位中心與其真實的相位中心之間的差異。 接收機軟件和硬件造成的誤差 在進行GPS定位時，定位結果還會受到諸如處理與控制軟件和硬件等的影響。 （4）其它 GPS控制部分人爲或計算機造成的影響 由於GPS控制部分的問題或用戶在進行數據處理時引入的誤差等。 數據處理軟件的影響 數據處理軟件的算法不完善對定位結果的影響。 |
| GPS差分定位原理（DGPS） |
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（1）工作原理
目前單GPS系統提供的定位精度是優於25米，而爲得到更高的定位精度，我們通常採用差分GPS技術：將一臺GPS接收機安置在基準站上進行觀測。根據基準站已知精密座標，計算出基準站到衛星的距離改正數，並由基準站實時將這一數據發送出去。用戶接收機在進行GPS觀測的同時，也接收到基準站發出的改正數，並對其定位結果進行改正，從而提高定位精度。 （2）差分分類 差分GPS分爲兩大類：僞距差分和載波相位差分。 1． 僞距差分原理 這是應用最廣的一種差分。在基準站上，觀測所有衛星，根據基準站已知座標和各衛星的座標，求出每顆衛星每一時刻到基準站的真實距離。再與測得的僞距比較，得出僞距改正數，將其傳輸至用戶接收機，提高定位精度。這種差分，能得到米級定位精度，如沿海廣泛使用的信標差分" 2．載波相位差分原理 載波相位差分技術又稱RTK（Real Time Kinematic）技術，是實時處理兩個測站載波相位觀測量的差分方法。即是將基準站採集的載波相位發給用戶接收機，進行求差解算座標。 載波相位差分可使定位精度達到釐米級。大量應用於動態需要高精度位置的領域。 （3）基準站-移動站差分系統介紹 基準站-移動站差分是指採用兩臺GPS接收機。一臺是基準站GPS，另一臺是用戶端GPS，並且知道一個已知點的座標，原理是在已知座標的固定點上架設一臺GPS接收機（稱基準站），通過GPS的定位數據和已知座標點的數據解算出差分數據(RTCM)，再通過數據鏈將誤差修正參數實時播發出去，用戶端通過數據鏈接收修正參數並傳給GPS，GPS接收修正參數後和自己的定位數據進行修正解算，即可將定位精度提高到米級、甚至釐米級。 （4） 信標差分系統原理
信標差分系統實際上就是差分系統，只是信標差分系統不需要用戶自己架設基準站，因爲考慮到實時差分系統未來的需要，國家交通部海監局在我國沿海從南到北沿海岸線建立了20個信標臺站（也就相當於差分系統的基準站），這些信標站24小時發送RTCM差分校正信息，而且不收任何費用，其傳輸的距離是：在內陸是300KM的覆蓋範圍，在海上是500KM的覆蓋範圍。用戶端只需要一臺移動站的GPS就可以實現高精度的實時定位。 |
