文档介绍：浅谈卫星差分导航定位技术
摘要本文首先对卫星差分导航定位技术的工作原理及误差等内容进行了论述,随后分析了该技术在北斗导航定位系统中的原理和实现,最后介绍了卫星差分导航定位技术的具体应用,以期给相关从业者提供参考。
浅谈卫星差分导航定位技术
摘要本文首先对卫星差分导航定位技术的工作原理及误差等内容进行了论述,随后分析了该技术在北斗导航定位系统中的原理和实现,最后介绍了卫星差分导航定位技术的具体应用,以期给相关从业者提供参考。
关键词卫星差分导航定位技术;用户接收机;定位误差
1 卫星差分导航定位技术
卫星差分定位技术在相关领域的发展和应用已经逐步趋于成熟,其应用原理主要可以表达如下:通过在一个固定地点(站台)进行测地,并获得位置的精确数据,在将该位置所测得的数据,使用1个C/A码(民用码)用户接收器来实现GPS信号的接受,再对该位置的精确数据和测得数据进行差异对比和分析,即可获得“GPS定位误差修正量”。然后再将“GPS定位误差修正量”使用无线电发射机传播至该地区使用中的C/A用户接收器接受,最终实现接收器数据的修正。差分式GPS系统的应用,能够将C/A码接收器的定位数据精度提升10倍以上。
GPS在定位过程中会产生一定的误差,可以将误差分为三部分。第一,各类用户接收机公有的误差,比如电离层误差、对流层误差、卫星钟误差等等;第二,普遍存在传播延迟误差,这类误差难以直接由用户测量且无法由校正模型直接计算获得;第三,即全部用户接收机的固有误差,包括通道延迟、内部噪声等等。通过差分技术的使用,能够有效改善甚至消除上述误差,具体消除情况如下。第一类误差能够完全消除;第二类误差能够消除绝大部分,消除可能性与基准接收机和用户接收机之间的距离密切相关;而差分技术在第三类误差则无法起到作用。总的来说,差分技术在导航定位中的应用,能够有效提高GPS的定位精度。通过使用用户接收机和基准接收机各一台,并使用实时技术或事后处理技术,则能够将公共误差源,即电离层效应和对流层效应进行消除[1]。
卫星差分定位技术实际上就是在同一测站测量两个目标,再通过在两个测站测量一个目标,或者在同一测站对同一目标进行两次测量,通过对两者之间的差值计算,来得出存在的公共项(即公共误差和公共参数)。
根据差分GPS基准站的信息发送方式,可以将卫星差分定位技术分为位置差分、伪距差分和相位差分三类,其工作原理基本一致,不同之处在于所发送的改正数值不同,且差分定位精度也有所差异。
2 北斗导航定位系统中的差分定位技术
差分定位技术的应用,能够有效提高GPS的定位精度,差分定位技术的基本算法包括伪距单点定位算法和载波相位测量算法两种。伪卫星技术在北斗导航定位系统的支持下,借鉴了GPS技术的导航算法,其通过地面卫星接收站来实现系统定位精度的提升。在这一过程中,北斗信号和GPS信号都能够同时被用户所接受,从而实现快速定位。若卫星的数量≥2,则能够同北斗系统共同组成四星的***系统,接收机能够同时进行4颗卫星的距离测定,测量方法是通过测量卫星发射电波至接收机接收到电波的时间差,乘以光速求得距离。通过设置一个卫星基站为差分基站,以进行差分定位,同时由于差分卫星的精准坐标已知,即可求得与卫星之间的实际距离