差分增强系统分类和局域差分GPS技术课件.ppt

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1、卫星导航差分与增强系统第二讲差分与增强系统分类和GNSS局域差分技术唐卫明武汉大学卫星导航定位技术研究中心主要内容差分增强系统分类局域差分GPS实时定位技术局域差分GPS的作用和优缺点常规RTK技术常规RTK概述RTK类型RTK系统RTK的作业误差多基准站RTKRTK应用常见问题GNSS定位技术发展历史非差相位精密单点定位（PPP）网络RTK技术伪距单点定位伪距差分定位载波静态定位绝对定位相对定位常规RTK广域差分定位PPP-RTK技术第一代第二代第三代第四代差分GNSS的分类根据时效性实时差分事后差分根据运动状态静静差分静动差分动动差分根据观测值类型伪距差分载波相位差分根据差分观测值类型

2、位置差分（坐标差分）观测值差分根据工作原理和差分模型局域差分（LADGPS–LocalAreaDGPS）单基准站差分多基准站差分广域差分（WADGPS–WideAreaDGPS）全球差分位置差分距离差分距离改正坐标改正实时差分基准站设备通信模块基准站接收机接收观测数据生成差分改正数写入到通讯模块端口通信方式UHF（陆地15km）公共无线网络(GPRS/CDMA)流动站设备通信模块流动站接收机接收观测数据接收差分改正数差分解算事后差分同步原始观测数据采集流动站数据采集基准站数据采集数据格式转换和导入事后数据差分处理动态（基准站静态、流动站动态）静态（基准站和流动站都是动态）动动（基准站动态、

3、流动站动态）事后动态差分处理的优势所有数据都可以用，有利于模糊度解算和周跳检测，质量控制可以进行正算和反算伪距差分（一）读RINEX文件观测值同步计算每个接收机的接收机钟差计算卫星位置没有概略坐标（流动站），就是一个单点定位（坐标+接收机钟差）基准站（有了准确坐标）组成双差观测值伪距差分（一）组成双差观测值单差观测值（同一卫星不同测站之间观测值求差）选择一个参考卫星（观测值质量最好，选择高度角最大的一颗卫星）组成双差观测值伪距观测方程系数矩阵常数矩阵最小二乘平差伪距差分（二）读RINEX文件观测值同步计算每个接收机的接收机钟差计算卫星位置没有概略坐标（流动站），就是一个单点定位（坐标+接收

4、机钟差）基准站（有了准确坐标）计算出每颗卫星的改正数（准确的几何距离-伪距观测值=改正数）流动站单点定位的时候（应用改正数）流动站准确坐标伪距差分基本原理伪距观测值伪距差分的特点伪距差分是基于双差伪距观测值进行的差分解算，因为伪距观测值不存在模糊度的关系，因此算法简单。但是由于伪距观测值的量测精度不高，伪距差分定位的精度只能在分米级。伪距差分能抵消两站之间的相关误差，但随着用户离基准站的距离的增大，与空间相关的误差的相关性在减小。这样基准站对流动站的改正作用也越来越小，因此，流动站的定位精度相应的迅速降低。载波相位差分的处理过程实时伪距差分工作流程载波相位实时差分工作流程基准站差分改正数据

5、的获取实时动动差分过程差分增强系统分类局域差分增强系统较小范围（地区，市，省级）单站和多站伪距差分和载波相位差分广域差分增强系统较大范围（洲）多站伪距差分和载波相位差分全球差分增强系统全球范围多站精密单点定位技术世界已建或在建WAAS系统SA/WAASWAASEGNOSGAGANMSASQZSSChina增强系统（WAAS）北美地区WAAS欧洲EGNOS日本MSAS（MTSATSatellite-baseAugmentationSystem）QZSS印度GAGAN中国北斗增强系统全球差分系统随着网络技术和通信技术的迅速发展，2000年，美国喷气推进实验室JPL（JetPropulsionL

6、aboratory），提出基于网络的全球差分系统IGDG(Internet-basedGlobalDifferentialGPS)，旨在实现全球任何地点、任何时间无缝隙高精度实时定位的思想，也称为全球差分GPS系统。NASA(NationalAeronauticsSpaceAdministration)全球差分GPS网络中的18基准站数据通过开放式网络实时传送到JPL计算实时卫星位置与钟差，并把广播星历轨道与钟差的改正实时通过开放式网络发送给用户，用户实时定位的测试精度达到分米级。这对于广域高精度实时定位取得了突破性的进展，IGDG与传统的DGPS服务相比，定位精度提高了一个量级。2003

7、年,IGDG增强GPS网络中实时永久性跟踪站的体系构成，及DGPS服务领域扩展到世界范围，实现全球差分GPS无缝隙的定位。NASA全球差分GPS系统动态精度达到水平10cm，高程20cm，差分信息的数据有效率达到99%以上，也是目前国际上唯一能实现全球实时精密差分GPS定位的系统。下图为美国NASA全球差分系统结构示意图。全球差分GPS结构图2.局域差分GNSS实时定位技术技术特点向用户提供综合的差分改正GNSS信息－观