差分GPS测量原理
RTK定位原理概述
一、RTK定位原理概述RTK测量利用的是载波相位差分GPS技术来实时定位的，正是凭借差分改正和载波相位测距两种测量方法才使得动态定位的精度可以达到厘米级。
差分GPS技术是利用了基准站与流动站之间空间的相关性来进行差分改正的，从而将定位的误差削弱。
标准的差分GPS 原理是将基准站架设在高精度的已知点控制点上，通过基准站单点定位确定测站的位置坐标，然后通过实时定位测得的坐标与控制点坐标的比对，从而确定基准站上的定位误差。
但在实际生产中，为了提高测量效率，基准站通常也可以架设在未知点上。
下文就RTK基准站架设的两种情况进行解释。
说明其架设原理。
GPS系统定位采用的是WGS-84坐标系，如下图所示。
它是一个地心坐标系，所有的GPS接收定位测得的坐标都是基于该坐标系的坐标。
换而言之，GPS接收机只能识别WGS-84坐标。
但是在实际应用过程中，用户基于定位精度、坐标保密、控制变形等原因往往会建立其他坐标系统。
这样就涉及到了坐标系统之间的相互转换，所以这就是为何几乎所有的GPS解算软件中都有坐标系统转换程序的原因。
现就国内坐标系统的应用为基础，介绍一下RTK测量时坐标系统的转换方法。
至今为止，我国使用的平面坐标系统主要有北京54坐标系统、西安80坐标系统和国家2000坐标系统。
这三者之间的本质区别在于采用了不同的椭圆基准。
在实际生产中还存在地方独立坐标系统，它是在上述几种坐标系的基础上建立的。
高程坐标系统主要有1956黄海高程基准和1985国家高程基准两个系统组成。
坐标系统的转换方法主要有七参数、四参数、三参数和一参数等。
根据两套坐标系统之间的几个关系可以采用相应的转换方法。
RTK测量过程中坐标系统的转换分为平面转换和高程转换两个方面。
平面转换主要是采用控制点反算转换参数的方法，根据测区范围和精度的要求采用不同的转换方法。
对于涉及到两个不同椭球基准的坐标系统之间的相互转换，一般都采用七参数进行转换，如果测区面积较小，可近似当做平面时（约10公时范围）可采用四参数进行转换。
gnss差分定位原理
GNSS（全球导航卫星系统）差分定位是一种通过对接收到的卫星信号进行差分处理，提高定位精度的方法。
其原理如下：
1. 接收信号：接收来自多颗卫星的信号，包括GPS、GLONASS、Galileo等。
2. 接收机测量：接收机测量接收到的卫星信号的到达时间、频率等信息。
3. 伪距观测：通过测量接收到的卫星信号的到达时间差，计算出伪距观测值。
伪距观测值是接收机与卫星之间的距离的估计值。
4. 误差源分析：对伪距观测值进行误差源分析，包括卫星钟差、接收机钟差、大气延迟等误差。
5. 差分处理：将一个已知位置的参考站的观测结果与待定位站的观测结果进行差分处理。
差分处理的目的是消除两个站点之间的共同误差，提高定位精度。
6. 误差修正：根据差分处理的结果，对待定位站的伪距观测值进行误差修正，得到更准确的位置估计。
7. 定位计算：利用修正后的伪距观测值，结合卫星的位置信息，通过数学模型进行定位计算，得到待定位站的位置。
通过差分定位，可以消除大部分的误差，提高定位精度。
差分定位常用于需要高精度定位的应用领域，如测绘、航空导航、农业精准种植等。
概述GPS-RTK技术
概述GPS-RTK技术一、GPS-RTK技术的概述1、GPS-RTK系统组成GPS-RTK又名实时动态差分法，它采用差分GPS三类（位置差分、伪距差分和相位差分）中的相位差分，是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法。
RTK系统基准站由基准站GPS接收机及卫星接收天线、天线电数据链电台及发射天线、直流电源等组成。
（如图1）1.1基准站部分。
基准站负责接收GPS信号，包括导航信号、电文信号等。
基准站的使用目的是提供差分坐标，星历等信息。
1.2 差分传送部分。
差分传送的任务是将基准站的差分数据传输给移动站包括测站坐标、观测值、卫星跟踪状态等数据。
1.3 移动站部分。
移动站的任务是接收两种信号，其分别是GPS信号和基准站差分信号，在此基础上，解算信号，最后得到相关的实时定位结构，其具备高精准度的特点。
1.4 手簿终端控制器。
其内置测量软件为RTK测量软件，可以设置相关的工作参数，比如基准站和移动站等的参数，并且可以显示成果，这成果为移动站实时坐标，并且能进行测量参数的测量和设计辅助路线。
2、GPS-RTK的工作原理GPS-RTK是实时动态定位技术，其基础是载波相位观测值，其功能是可以实时提供三维定位结果，并且以坐标的形式呈现出来，其优点是精确度高，达到厘米基本。
在该模式中，有两个部分输送数据，分别为基准站和流动站，在数据链的基础上，基准站给流动站输送观测值和测站坐标信息。
流动站有三个职能：一是接收基准站传送的数据：二是采集GPS观测数据；三是自动组成差分观测值，对数据进行实时处理，这一工作必须在系统内为完成。
流动站可处于两种状态，分别是静态和动态。
数据处理技术和数据传输技术是非常重要的，也是RTK 技术的核心所在。
RTK测量技术使用领域广泛，其具有自动化程度高和精确度高的优点，且其克服了传统的弊端，测量的精确度不受天气的影响，并且可24小时不停的工作。
RTK定位离不开接收机，接收机分为两种，一种是基准站接收机，另一种是流动站接收机，分别需要一台或多台以上，电台也是少不了的，其作用是数据传输，RTK模式的关键是控制手簿，其功能是记录数据，包括基准站坐标、高层、坐标系转换参数、水准面拟合参数；流动站接收机安置于众多待测点上。
RTKGPS测量的工作原理
由于本工程水深较深，施工现场涌浪大，地形条件差，为了确保工程进度和质量，我部采用最先进，精度最高的GPS 测量定位系统：实时动态相位差分技术(RTK 测量技术)以及配套的全自动数据处理软件。
本工程采用的是国产广州中海达HD-8900N 型GPS 接收机和数据处理软件。
一、工作原理基准站上安置的接收机，对所有可见GPS 卫星进行连续观测，并将其观测数据，通过无线电传输设备(也称数据链)，实时地发送给用户观测站(流动站)；在用户观测站上，GPS 接收机在接收GPS 卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的观测数据，然后根据相对定位原理，实时地解算并显示用户站的三维坐标及其精度，其定位精度可达1cm~2cm。
二、GPS 定位技术相对于传统测量技术的特点1 、观测站之间无需通视。
传统的测量方法必须保持观测站之间有良好的通视条件，而GPS 测量不要求观测站之间通视。
2 、定位精度高。
我们采用实时动态相位差分技术(RTK 技术)，其定位精度可达1cm~2cm，测深仪精度为：5cm+0.4%。
3 、操作简便、全程监控。
只需GPS 与电脑联接，开机即可，无须架仪器和后视，能实时监控定位的全过程。
4 、全天候作业。
GPS 测量不受天气状况的影响，可以全天候作业(夜间、雨天都可以工作)。
5 、水深测量的平面定位和水深测量彻底同步，无须水位测定。
传统的水深测量平面定位和水深测量是相对分离的；一、平面位置和测深不同步；二、受涌浪影响大，水尺观测和测深时涌浪情况不一至。
GPS 无验潮测深法，可以解决上述问题，即无须观潮和水位改正，测量时不受涌浪影响。
6 、成图高度自动化。
配套的数据处理成图软件具有自动成图和计算功能。
能自动计算各层间面积和方量，计算各断面总抛量和未抛量。
三、RTK 测量技术的作业方法〈一〉基准站设置基站可设在已知点或者非已知点上，连接完毕后用PSION 采集器进行参数设置，进入碎部测量取得单点定位坐标，再进入菜单的基准站设置功能上进行坐标输入、设制RTK 工作模式、发射间隔、设成基站工作方式即可,设置成功时主机和电台上的Tx/Rx 灯应该闪烁。
GPS测量原理及应用各章知识点总结
GPS测量原理及应用各章知识点总结桂林理工大学测绘08-1 JL（纯手打）第一章绪论1、GPS系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统，具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能。
能为各个用户提供三维坐标和时间。
2、GPS卫星位置采用WGS-84大地坐标系3、GPS经历了方案论证、系统论证、生产试验三个阶段。
整个系统包括卫星星座、地面监控部分、用户接收机部分。
4、GPS基本参数为：卫星颗数为21+3，卫星轨道面个数为6，卫星高度为20200km，轨道倾角为55度，卫星运行周期为11小时58分，在地球表面任何时刻，在高度较为15度以上，平均可同时观测到6颗有效卫星，最多可以达到9颗。
5、应用双定位系统的优越性：能同时接收到GPS和GLONASS卫星信号的接收机，简称为双系统卫星接收机。
（1）增加接收卫星数。
这样有利于在山区和城市有障碍物遮挡的地区作业（2）提高效率。
观测卫星数增加，所以求解整周模糊度的时间缩短，从而减少野外作业时间，提高了生产效率。
（3）提高定位的可靠性和精度。
因观测的卫星数增加，用于定位计算的卫星数增加，卫星几何分布也更好，所以提高了定位的可靠性和精度。
6、在GPS信号导航的定位时，为了解算测站的三维坐标，必须观测4颗（以上）卫星，称为定位星座。
7、PRN----------卫星所采用的伪随机噪声码8、在导航定位测量中，一般采用PRN编号。
9、用于捕获信号和粗略定位的为随机码叫做C/A码（又叫S码），用于精密定位的精密测距码叫P码10、GPS系统中各组成部分的作用：卫星星座1、向广大用户发送导航定位信息。
2、接收注入站发送到卫星的导航电文和其他相关信息，并通过GPS信号电路，适时的发送给广大用户。
3、接收地面主控站通过注入站发送到卫星的调度命令，适时的改正运行偏差和启用备用时钟等。
地面监控系统地面监控系统包括1个主控站，3个注入站和5个监测站。
1、监测和控制卫星上的设备是否正常工作，以及卫星是否一直沿着预定轨道运行。
DGPS原理以及GPS系统的特点知识介绍
DGPS原理以及GPS系统的特点知识介绍DGPS原理目前GPS系统提供的定位精度是优于10米，而为得到更高的定位精度，我们通常采用差分GPS技术：将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测。
根据基准站已知精密坐标，计算出基准站到卫星的距离改正数，并由基准站实时将这一数据发送出去。
用户接收机在进行GPS观测的同时，也接收到基准站发出的改正数，并对其定位结果进行改正，从而提高定位精度。
差分GPS分为两大类：伪距差分和载波相位差分1．伪距差分原理这是应用最广的一种差分。
在基准站上，观测所有卫星，根据基准站已知坐标和各卫星的坐标，求出每颗卫星每一时刻到基准站的真实距离。
再与测得的伪距比较，得出伪距改正数，将其传输至用户接收机，提高定位精度。
这种差分，能得到米级定位精度，如沿海广泛使用的“信标差分”2．载波相位差分原理载波相位差分技术又称RTK（Real Time Kinematic）技术，是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。
即是将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。
载波相位差分可使定位精度达到厘米级。
大量应用于动态需要高精度位置的领域。
GPS系统的特点GPS系统具有全天候、全方位、高精度、多用途以及方便快捷高效等特点。
1）全天候：指野外观测可不受时间的限制。
不论白天黑夜、刮风下雨、夏暖冬寒，均可获得满意的观测效果。
2）全方位：指野外作业不受空间的限制，只要能同时接收到四颗以上卫星的信号，即可进行定位。
不要求测站间互相通视，可在陆地、海上、水上、空中（航测）测量定位。
既可静态观测，也可动态观测。
3）高精度：单频GPS接收机静态测量（后处理）精度可达±5mm+2ppm·D。
双频GPS 接收机静态测量精度可达±5mm+1ppm·D。
实时动态测量（RTK）精度可达±20mm+2ppm·D。
4）多用途：不仅用于测量定位，还可用于导航以及测速和授时。
gps 测量 原理
gps 测量原理
GPS测量原理是基于卫星信号的接收和计算。
基本原理如下：
1. 卫星发射信号：GPS系统由全球一定数量的卫星组成，它
们以非常准确的时间间隔向地面发射无线电信号。
2. 接收器接收信号：GPS接收器接收到卫星发射的信号。
接
收器内部有一块接收天线用来接收信号，并将信号送入接收器电路。
3. 测量信号延迟时间：接收器通过测量信号从卫星发射到接收器的时间差，计算出信号所经过的距离。
信号的传播速度为光速，所以信号延迟时间可以转化为距离。
4. 信号三角定位：接收器至少接收到3颗卫星信号后，可以通过三角定位的方法计算出自身的位置。
这是因为每颗卫星都处于已知的轨道上，接收器通过计算与每颗卫星的距离，得到三个距离值，再通过三角计算得到准确的位置。
5. 改善精度：接收器接收到的卫星信号可能会受到空气湿度、大气延迟、接收器钟差等因素的影响，会导致测量结果不够准确。
为了提高定位精度，GPS测量还会使用一些校正方法，
如差分GPS和载波相位测量等。
总的来说，GPS测量原理是通过接收卫星发射的信号，测量
信号延迟时间并利用三角定位原理计算出位置坐标。
同时还需进行额外的校正以提高精度。
差分GPS定位（DGPS）原理
差分GPS定位（DGPS）原理DGPS是克服SA的不利影响，提高GPS定位精度的有效手段，可达到厘米级及以上精度。
DGPS一般可分为区域DGPS、广域DGPS和全球DGPS，区域性基于基站的DGPS已经实现，全球DGPS正在酝酿中。
DGPS是英文Difference Global Positioning System的缩写，即差分全球定位系统，方法是在一个精确的已知位置上安装监测接收机，计算得到它能跟踪的每颗GPS卫星的距离误差。
该差值通常称为PRC（伪距离修正值），将此数据传送给用户接收机作误差修正，从而提高了定位精度。
随着GPS技术的发展和完善，应用领域的进一步开拓，人们越来越重视利用差分GPS技术来改善定位性能。
它使用一台GPS基准接收机和一台用户接收机，利用实时或事后处理技术，就可以使用户测量时消去公共的误差源电离层和对流层效应，并能将卫星钟误差和星历误差消除，因此，现在发展差分GPS技术就显得越来越重要。
GPS定位是利用一组卫星的伪距、星历、卫星发射时间等观测量来实现的，同时还必须知道用户钟差。
因此，要获得地面点的三维坐标，必须对4颗卫星进行测量。
在这一定位过程中，存在着三部分误差。
一部分是对每一个用户接收机所公有的，例如，卫星钟误差、星历误差、电离层误差、对流层误差等；第二部分为不能由用户测量或由校正模型来计算的传播延迟误差；第三部分为各用户接收机所固有的误差，例如内部噪声、通道延迟、多径效应等。
利用差分GPS定位技术（DGPS），除第三部分误差无法消除外，第一部分误差完全可以消除，第二部分误差大部分可以消除，其主要取决于基准接收机和用户接收机的距离。
差分GPS定位已将卫星钟误差和星历误差消除，并将电离层延迟和对流层延迟误差部分消除，定位精度大大提高。
所以，差分GPS定位技术（DGPS）在最近几年中得到了迅速发展和广泛应用。
根据差分GPS基准站发送的信息方式可将差分GPS定位技术（DGPS）分为三类，即：位置差分、伪距差分和相位差分。
6-1伪距差分定位原理(精)
GPS测量定位技术
伪距差分定位原理
1
本次课主要内容
一、差分GPS产生的诱因
基准 站
流动 站 （用 户）
14
数据通讯 链
四、局域差分
参考站（Reference Station）
全球定位系统实时 动态（RTK）测量 技术规范
在一定的观测时间内，一台或几台接收机分别在 一个或几个测站上，一直保持跟踪观测卫星，其它接收 机在这些测站的一定范围内流动作业，这些固定测站称 为参考站，也称基准站。 参考站点位选择
）
伪距改正数为
'j 0j 0j 0
j 0 伪距改正数的变化率为 d 0j t
11
2.伪距差分原理
参考站的数据链将d 0j 和 0j 发送给用户接 收机，用户接收机利用伪距 i j 再加上数据链接 收到的伪距改正数，便可以求出改正后的伪距。
ij (t ) i' j (t ) ij (t ) di' j (t t0 )
18
2.多基准站局域差分
结构
基准站（多个）、数据通讯链和用户。
工作原理 各基准站独立进行观测，分别计算差分改正 数并向外发播。 特点 优点：差分精度高、可靠性高，差分范围增大 缺点：差分范围仍然有限，模型不完善
19
五、广域差分
结构 基准站（多个）、数据通讯链和用户 差分改正数的计算方法 与普通差分不相同 普通差分考虑的是误差的综合影响 广域差分对各项误差加以分离，建立 各自的改正模型 用户根据自身的位置，对观测值进行改正
路桥工程RTK测量新技术的应用
路桥工程RTK测量新技术的应用近年来，随着科技的不断进步和发展，路桥工程领域的测量技术也得到了突破性的发展。
RTK测量技术的应用成为了路桥工程测量领域的一项重大突破。
RTK(Global Navigation Satellite System Real-Time Kinematic)测量技术是一种通过全球导航卫星系统实施的实时动态测量技术，能够实现高精度的位置数据测量。
它在路桥工程领域的应用，不仅提高了测量的效率和精度，也为工程建设提供了更加可靠的数据支持。
一、RTK测量技术的原理与特点1. RTK测量技术的原理RTK测量技术是一种差分GPS技术，利用GPS系统的基准站和移动站之间的信号差异来测定位置，实现了对目标的实时、连续、动态测量。
RTK测量技术主要由两部分组成：基准站和移动站。
基准站通过全球卫星导航系统（GNSS）接收卫星信号并进行信号处理，然后将处理后的差分信号发送给移动站。
移动站接收到差分信号后，进行信号计算，得到相对于基准站的高精度位置数据。
2. RTK测量技术的特点RTK测量技术的主要特点包括以下几点：（1）高精度：RTK测量技术能够实现毫米级别的位置数据测量，远远超过传统测量技术的精度。
这对于路桥工程建设来说，是非常重要的，能够保证工程设计和施工的精度和准确性。
（2）实时性：RTK测量技术实现了对目标的实时测量，无需等待数据处理和计算，能够快速获得实时位置数据信息。
这对于工程建设中的现场测量来说，是非常便利和高效的。
（3）动态性：RTK测量技术能够实现对目标的动态测量，不受目标运动的限制，能够有效应对复杂的测量环境和情况。
1. 全站仪RTK测量技术在桥梁施工中的应用桥梁是路桥工程中重要的组成部分，其施工对位置精度要求非常高。
采用RTK测量技术结合全站仪进行桥梁施工测量，能够实现对桥梁位置、地形、高程等方面的高精度测量。
通过实时动态测量和数据传输，能够及时发现和修正施工误差，保证桥梁的施工质量和安全。
GPS差分定位基本原理详解(1)
误差类型
间距（km）
(单位：m) 0 100 300 500
卫星钟误差
3.0 0 0 0 0
卫星星历误差
2.4 0 0.04 0.13 0.22
SA ：卫星钟频抖动
24 0.25 0.25 0.25 0.25
SA ：人为引入的星历误差
24 0 0.43 1.30 2.16
大气延迟误差：电离层延迟
4.0 0 0.73 1.25 1.60
► 实时动态（Real Time Kinematic——RTK）差分测 量系统，是GPS测量技术与数据传输技术相结合而 构成的组合系统。它是GPS测量技术发展中的一个 新的突破。
► RTK 测量技术，是以载波相位观测量为根据的实时 差分GPS测量技术。
► RTK 测量技术是准动态测量技术与AROTF算法和数 据传输技术相结合而产生的，它完全可以达到“精 度、速度、实时、可用”等各方面的要求。
根据测量值可得伪距改正数及变化率： 用户的改正伪距即为：
利用改正的伪距按观测方程计算用户坐标
.
20
优点：
►伪距改正是在ＷＧＳ－８４坐标上进行的， 得到的是直接改正数，所以可到达很高的精 度。
►可提供改正数及变化率，所以在未得到改正 数的空隙内能继续精密定位。
►基准站提供所有卫星改正数，用户只需接收 ４颗卫星信号，结构可简单。
►实时定位精度可达10～15m，事后处理的 定位精度可达3～5m
►差分定位需要数据传播路线，用户接收机 要有差分数据接口
►一个基准站的控制距离约在200～300km范 围。
.
19
伪距差分是目前用途最广的一种差分技术。几乎所有的商 用差分GPS接收机均采用这种技术。
gnss rtk 测量原理
gnss rtk 测量原理
GNSS RTK（Real-Time Kinematic）测量是一种实时动态差分定位技术，其原理是通过接收多颗全球导航卫星系统（如GPS、GLONASS、Galileo 等）发射的信号，并利用这些信号的传播时间差来计算接收器的位置。
GNSS RTK测量的过程包括两个主要步骤：观测数据采集和差分计算。
在观测数据采集阶段，GNSS接收器接收到多颗卫星的信号，并记录下每颗卫星的观测数据，如接收时间、信号强度等。
这些观测数据被用于后续的差分计算。
在差分计算阶段，GNSS接收器将观测数据发送到基准站，基准站利用自身的高精度位置信息和接收到的观测数据，计算出差分修正数值，然后将差分修正数值发送回接收器。
接收器根据接收到的差分修正数值，对自身位置进行校正，从而获得精确的定位结果。
GNSS RTK测量的关键技术包括多路径抑制技术、载波相位平滑技术和时钟同步技术等。
多路径抑制技术用于减少由于信号在传播过程中发生反射和散射而产生的多路径效应，从而提高定位精度。
载波相位平滑技术利用接收到的载波相位信息来提高定位精度。
时钟同步技术用于保证接收器和基准站之间的时钟准确同步，以获得更准确的差分计算结果。
通过使用GNSS RTK测量技术，可以实时获取高精度的位置信息，广泛应用于测绘、地理信息系统（GIS）和土地管理等领域。
在航空航天领域，GNSS RTK测量可以用于飞行导航和航空器姿态控制。
在农业领域，GNSS RTK测量可以用于农田测绘和精准农业，实现精确的农作物种植和施肥。
此外，GNSS RTK测量还可以应用于车辆导航、智能交通系统和无人驾驶等领域。
测绘技术中的高精度GPS测量方法介绍
测绘技术中的高精度GPS测量方法介绍随着科技的不断发展和进步，全球定位系统（GPS）在测绘技术领域起着举足轻重的作用。
高精度GPS测量方法的出现，极大地提高了测绘数据的准确性和精确度。
本文将介绍几种常见的高精度GPS测量方法，并分析它们的优劣以及应用领域。
1. 单点定位法单点定位法是一种常见的高精度GPS测量方法，它通过一个天线接收卫星发出的信号，并计算出接收器的位置坐标。
这种方法适用于场地较为开阔，并要求精度相对较低的测量任务。
但是，单点定位法的精度受到多种因素的影响，如大气效应、接收机误差等，因此在某些情况下，单点定位法的精度可能无法满足要求。
2. 差分GPS测量法差分GPS测量法是一种通过测量接收器和参考站之间的相对距离差异，来提高GPS测量精度的方法。
在这种方法中，参考站接收卫星信号并计算出精确的位置坐标，然后将这些坐标与实际测量位置进行比较，从而得出误差修正值。
差分GPS测量法可分为实时差分和后处理差分两种方式。
实时差分GPS测量法适用于场地较大且实时性要求较高的测量任务，而后处理差分GPS测量法则适用于在办公环境中对数据进行后期处理的情况。
3. 网络RTK测量法网络RTK测量法是一种基于参考站建立的网络系统来实现实时动态定位的方法。
这种方法与差分GPS测量法相似，但不同的是，网络RTK测量法利用互联网连接参考站和移动接收器，从而大大简化了传输和设置的复杂性。
网络RTK测量法的精度较高，适用于需要快速获得高精度测量结果的测绘任务。
4. 多站定位法多站定位法是一种通过多个接收器同时接收卫星信号进行测量，并通过对数据进行处理来提高测量精度的方法。
多站定位法可以减小由大气效应引起的误差，并且具有较高的精度和可靠性。
由于需要多个接收器进行测量，因此在实践中多站定位法的应用相对较为复杂。
总结起来，高精度GPS测量方法涉及了单点定位法、差分GPS测量法、网络RTK测量法和多站定位法等多种技术手段。
卫星导航GPS差分技术(RTK、PPP、GBAS等)
• GBAS的国际标准正在逐渐成熟，地面站的发展也接近完善， 目前已可实现精密二类进场着陆的能力。GBAS的典型应用为 美国的LAAS系统。
15
差分GPS技术(RTK/PPP/GBAS等）
4.星基增强系统——SBAS
• 在SBAS中，用户接收的增强信息 来 自 星 基 发 射 机 。 SBAS 由 地 面 监 测站、主控站、地面地球站（GES） 及同步轨道通讯卫星组成。系统 以辅助的同步轨道通信卫星，向 GNSS 用 户 广 播 导 航 卫 星 的 完 好 性 和差分修正信息。
16
差分GPS技术(RTK/PPP/GBAS等）
4.星基增强系统——SBAS
• 监测站测量所有可见卫星的伪距值，并完成部分完好性监测； 测量数据经由数据网络传送到主控站。主控站对观测数据进 行处理，产生三种对伪距的校正数据：快速校正、慢校正 （卫星钟差和轨道误差）、电离层延迟校正；同时主控站也 要进行完好性监测。包括校正和完好性信息的数据通过地空 数据链发到同步卫星，再由该卫星转发到用户接收机，这时 采用的信号频段和数据格式与导航卫星一致，这样可保证用 户接收机的最大兼容和最小改动。
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差分GPS技术(RTK/PPP/GBAS等）
6.陆基区域增强系统——GRAS
• 根据这些需求，澳大利亚进行了投 资效益分析。分析结果表明，最好 的方案是用地基增强系统(GBAS)作 I类精密进近，同时用SBAS作航路 导航与非精密进近。因此，提出了 建设GRAS来提高GPS/GNSS性能。
22
的系统误差影响，包括：卫星钟差、接收机钟差，卫星轨道误差、以
及电离层和对流层的延迟误差等的影响。
• 当流动站与参考站间距离较近时，如以参考站为中心15km范围内，上
测绘技术中的差分GPS测量
测绘技术中的差分GPS测量GPS（全球定位系统）是现代测绘领域中至关重要的技术之一。
随着时代的进步和技术的发展，差分GPS测量技术应运而生，极大地提高了测绘数据的精度和可靠性。
本文将介绍差分GPS测量的原理、应用以及其中的一些关键问题。
一、差分GPS测量的原理差分GPS测量的基本原理是利用多个GPS接收器同时接收卫星信号，并通过计算接收器之间的相对变化，来获得测量点的坐标精确度。
差分GPS测量通常分为实时差分和后处理差分两种方法。
实时差分GPS测量即时计算接收器之间的相对变化。
这种方法需要至少两个接收器，一个作为基准站，接收卫星信号并计算位置，另一个作为移动站，接收基准站的信号，并利用相对变化来计算移动站的位置。
这种方法具有实时性，适用于一些需要即时结果的测绘任务。
后处理差分GPS测量则是在采集完数据之后进行计算。
同样需要至少两个接收器，基准站和移动站的数据都会被记录下来，然后通过更加精确的计算方法来获得更准确的结果。
后处理差分GPS测量要比实时差分更精确，适用于一些对测量精度要求很高的任务。
二、差分GPS测量的应用差分GPS测量在许多领域中都有着广泛的应用。
其中之一是地形测量。
通过差分GPS测量，可以获取地面上各个点的坐标信息，从而绘制出地形地貌图。
这对于城市规划、土地利用等方面至关重要。
另一个应用领域是工程测绘。
在道路、桥梁、隧道等工程建设中，准确的测量是确保工程质量的基础。
差分GPS测量可以实时提供建筑物的位置和姿态信息，为工程施工和监控提供基础数据。
同时，差分GPS测量在农业、森林管理、资源勘探等领域也有着广泛运用。
通过精确测量农田和森林的面积、形状等信息，可以提高农业和森林管理的效率，优化资源利用。
对于资源勘探，差分GPS测量可以帮助定位矿藏和石油等资源的准确位置。
三、差分GPS测量中的关键问题虽然差分GPS测量技术带来了许多优势和实用性，但仍然存在一些关键问题需要解决。
首先是信号遮挡的问题。
GPS常规RTK测量原理或案例分析
GPS常规RTK测量原理或案例分析GPS（全球定位系统）RTK（实时动态定位系统）是一种常用的测量技术，其原理基于卫星导航和测量方法的结合，实现精确的位置测量。
本文将介绍GPSRTK测量的基本原理及一些案例分析。
1.GPSRTK测量原理：GPSRTK测量系统由一个基站和若干移动测站组成。
基站接收来自GPS卫星的信号，并测量信号到达时间。
移动测站也接收来自GPS卫星的信号，并测量信号到达时间。
基站和移动测站之间通过无线通信进行数据传输。
通过基站和移动测站之间的距离差异以及测站到卫星的距离，可以测量出移动测站相对于基站的位置精度。
GPSRTK测量涉及三个基本原理：载波相位观测、距离差分和实时动态定位。
载波相位观测是通过测量接收到的GPS卫星信号的相位变化来确定接收机到卫星的距离。
载波相位观测具有高精度，但需要进行多次测量并解算以获得准确的结果。
距离差分是通过同时观测基站和移动测站的信号，基于基站的已知精确位置计算移动测站与基站之间的相对距离差异。
这样可以消除很多误差，提高测量精度。
实时动态定位是利用GPS卫星的信号，结合载波相位观测和距离差分技术，实时计算出移动测站的精确位置。
实时动态定位可以实现高精度、实时性和动态性。
2.GPSRTK测量案例分析：案例1：土地测量假设需要测量一块土地的边界和面积。
首先，在基站上设置一个已知坐标点，使用RTK测量技术获得这个点的精确坐标。
在移动测站上观测同一卫星的信号，并使用基站坐标进行校正。
通过不断观测和校正，可以逐步测量出土地的各个边界点的坐标。
最后，利用测得的坐标计算土地的面积。
案例2：建筑物监测假设要对一座高楼的结构变形进行监测。
在高楼上设置移动测站，以该测站为基准点。
同时设置几个基站，通过多普勒效应测量基站距离并计算移动测站的高度。
将监测数据传输到计算机上进行分析，可以实时监测高楼的变形情况。
案例3：船舶定位假设需要准确确定一艘船的位置。
在船上设置一个移动测站，同时设置几个基站。
差分GPS与GPS
GPS与差分GPS一、GPS介绍GPS全球卫星定位导航系统(Global Positioning System-GPS)是美国从本世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。
经近十几年我国测绘等部门的使用表明，GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，赢得广大测绘工作者的信赖，并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科，从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。
随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，应用领域正在不断地开拓，目前已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深入人们的日常生活。
1、GPS系统的特点（1）全球、全天候工作：能为用户提供连续，实时的三维位置，三维速度和精密时间。
不受天气的影响。
（2）定位精度高：单机定位精度优于10米，采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。
（3）功能多，应用广：随着人们对GPS认识的加深，GPS不仅在测量，导航，测速，测时等方面得到更广泛的应用，而且其应用领域不断扩大2、GPS发展历程GPS实施共分三个阶段：（1）第一阶段为方案论证和初步设计阶段。
1973年到1979年，共发射了4颗试验卫星。
研制了地面接收机及建立地面跟踪网。
（2）第二阶段为全面研制和试验阶段。
从1979年到1984年，又陆续发射了7颗试验卫星，研制了各种用途接收机。
实验表明，GPS定位精度远远超过设计标准。
（3）第三阶段为实用组网阶段。
1989年2月4日第一颗GPS工作卫星发射成功，表明GPS系统进入工程建设阶段。
1993年底实用的GPS网即（21+3）GPS星座已经建成，今后将根据计划更换失效的卫星。
3、GPS原理（1）GPS系统的组成GPS由三个独立的部分组成：a、空间部分：21颗工作卫星，3颗备用卫星。
简述rtk静态测量的基本原理和分类
文章标题：深度探析RTK静态测量的基本原理和分类一、引言在现代测量技术中，RTK静态测量作为一种高精度、高效率的测量方法，广泛应用于地理信息系统、工程测量和农业领域。
本文将从基本原理和分类两个方面探讨RTK静态测量，帮助读者更深入地理解这一主题。
二、RTK静态测量的基本原理1. GPS原理RTK（Real Time Kinematic）静态测量，是一种基于全球定位系统（GPS）的高精度测量方法。
GPS系统由24颗卫星组成，这些卫星每天围绕地球轨道飞行，通过测量卫星发射的信号来确定接收器的位置。
2. 误差补偿原理RTK静态测量利用基准站和移动站之间的距离观测值，通过差分技术进行误差补偿。
误差来源包括大气延迟、钟差、多路径效应等，通过基准站、移动站的测量数据进行差分运算，可以获得高精度的测量结果。
三、RTK静态测量的分类1. 单基站RTK测量单基站RTK测量是指只有一个基准站，通过基准站和移动站之间的距离观测值进行差分计算，获得高精度的测量结果。
这种测量方法适用于较小范围内的测量任务，如城市规划、土地测绘等。
2. 多基站RTK测量多基站RTK测量是指多个基准站同时参与测量，通过多个基准站和移动站之间的距离观测值进行差分计算，获得更高精度的测量结果。
这种测量方法适用于大范围的测量任务，如地质勘探、大型工程测量等。
四、总结与展望通过本文的探讨，我们对RTK静态测量的基本原理和分类有了更深入的了解。
RTK静态测量作为一种高精度的测量方法，在地理信息系统、工程测量和农业领域有着广泛的应用前景。
未来，随着技术的不断发展，我们有理由相信RTK静态测量将会更加高效、精准，为各个领域的测量任务提供更好的支持。
五、个人观点和理解在我看来，RTK静态测量作为一种高精度的测量方法，其原理和分类对于测量领域的发展具有重要意义。
通过不断地研究和应用，我们可以进一步提高测量的精度和效率，为各种工程项目和科研任务提供更可靠的数据支持。
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实时差分：立即获得定位结果，系统和用户之间必须建立数据通信链。 事后差分：不必立即获得定位结果，无需建立数据通信链。
根据观测值类型
伪距差分：精度较差，但数据处理比较方便，被广泛使用。 载波相位差分：精度较高，但存在周跳的探测和修复以及整周未知数的 确定等问题，数据处理较为复杂，只有在某些精度要求较高的领域中才 被采用。
根据差分改正数
位置差分（坐标差分） 距离差分
根据工作原理和差分模型
局域差分（LADGPS – Local Area DGPS）
单基准站差分
多基准站差分
广域差分（WADGPS – Wide Area DGPS）
单基准站局域差分
结构
基准站（一个）、数据通讯链和用户
基准站
流动站（用 户）
1.0 34.4 103.2
差分改正数的类型
位置（坐标改正数）改正数
基准站上的接收机对GPS卫星进行观测，确定出测站的观测坐标，测站的已 知坐标与观测坐标之差即为位置的改正数。 利用基准站坐标和卫星星历可计算出站星间的计算距离，计算距离减去观测 距离即为距离改正数。
距离改正数
S
' 1
' S2
特点
精度和可靠性高
作业 分析静态绝对定位、静态相对定位、差分GPS定位的区别 与联系。
第四章 GPS定位原理
5.7 差分GPS
厦门理工学院 空间系
主要内容
差分GPS概述 差分GPS原理 差分GPS的分类 差分GPS的新进展
1. 差分GPS概述
差分GPS产生的诱因
GPS绝对定位的精度受多种误差因素的影响，实时单点定位精度约10～ 30米，难于满足某些特殊应用的要求。
影响GPS定位精度的主要误差
1）多台接收机公有的误差，如卫星轨道误差、卫星钟差等； 2）传播延迟误差，如大气延迟（对流层延迟、对流层延迟）等； 3）接收机固有的误差，如内部噪声、多路径效应等。 采用差分定位，可完全消除第一部分误差，可大部分消除第二部分误差 （视基准站至用户的距离）。
载波相位差分
载波相位差分与伪距差分相类似 载波相位差分GPS有两种定位方法，即改正法和求差法。 改正法：基准站将载波相位的改正量发送给用户站，并对 用户站的载波相位进行改正实现定位。
求差法：将基准站的载波相位发送给用户站，并由用户站 对观测值求差进行坐标解算。
3. 差分GPS的分类
根据时效性
数据通讯链
特点
优点：结构、模型简单 缺点：差分范围小，精度随距基准站距离的增加而下降，可靠性低
多基准站局域差分
结构
基准站（多个）、数据通讯链和用户
优缺点
优点：差分精度高、可靠性高，差分范围增大 缺点：差分范围仍然有限，模型不完善
广域差分
结构
基准站（多个）、数据通讯链和用户
在影响GPS定位精度的各类误差中除多路径效应均具有较强的空间相关 性，从而定位结果也有一定的空间相关性。
差分GPS的基本原理
利用基准站（设在坐标精确已知的点上）测定具有空间相关性的误差或 其对测量定位结果的影响，供流动站改正其观测值或定位结果。
差分GPS对测量定位精度的改进
GPS 误差类型 卫星钟误差 卫星星历误差 SA ：卫星钟频抖动 SA ：人为引入的星历误差 大气延迟误差：电离层延迟 大气延迟误差：对流层延迟 基准站接收机误差噪声和多路径误差 基准站接收机误差：测量误差 DGPS 误差（rms) 用户接收机误差 用户等效距离误差（rms) 导航精度（2drms）HDOP = 1.5 (单位：m) 3.0 2.4 24 24 4.0 0.4 DGPS(单位：m) 间距（km） 0 100 300 500 0 0 0 0 0 0.04 0.13 0.22 0.25 0.25 0.25 0.25 0 0.43 1.30 2.16 0 0.73 1.25 1.60 0 0.40 0.40 0.40 0.50 0.50 0.50 0.50 0.20 0.20 0.20 0.20 0.59 1.11 1.94 2.79 1.0 1.0 1.0 1.0 1.16 1.49 2.19 2.96 3.5 4.5 6.6 8.9
伪卫星技术 卫星通讯技术
类型
LAAS – Local Area Augmentation System
采用地基伪卫星 采用空基伪卫星 采用通讯卫星发送差分改正数
Байду номын сангаас
WAAS – Wide Area Augmentation System
网络RTK
原理
利用基准站网计算出用户附近某点（虚拟参考站）各项误差改正，再将它们 加到利用虚拟参考站坐标和卫星坐标所计算出的距离之上，得出虚拟参考站 上的虚拟观测值，将其发送给用户，进行实时相对定位。
数学模型（差分改正数的计算方法）
与普通差分不相同
普通差分是考虑的是误差的综合影响 广域差分对各项误差加以分离，建立各自的改正模型
用户根据自身的位置，对观测值进行改正
特点
优点：差分精度高、差分范围大 缺点：系统结构复杂、建设费用高
4. 差分GPS的新进展
广域差分增强型系统
特点
差分GPS（DGPS – Differential GPS）
定义：利用设置在坐标已知的点（基准站）上的GPS接收机测定GPS测 量定位误差，用以提高在一定范围内其它GPS接收机（流动站）测量定 位精度的方法， 基准站发送的数据格式一般遵循RTCM-104协议。
2. 差分GPS原理
误差的空间相关性
S3'
' S4
(B, L, H )
P'
P
位置差分示意图
S i'
Si
ic i0
P
距离差分示意图
位置差分和距离差分的特点
位置差分
差分改正计算的数学模型简单 差分数据的数据量少
基准站与流动站要求观测完全相同的一组卫星
距离差分
差分改正计算的数学模型较复杂
差分数据的数据量较多 基准站与流动站不要求观测完全相同的一组卫星