伪距差分和载波相位差分

1.伪距差分

目前应用最广的一种差分。它是在基准站上，观测所有卫星，根据基准站的精确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，将其传输至流动站接收机来改正测量的伪距，提高定位精度。

伪距差分和载波相位差分实现过程和重难点：

基准站伪距公式：

()i i i i i i

m m m m m m

R r c t t dI dT ρ=+∆-∆+∆++ (1)

i

m

R 接收机到第I 颗卫星的伪距 i

m

r 接收机到第I 颗卫星的真实距离 m t ∆接收机钟差

i t ∆第I 颗卫星钟差

i

m

ρ∆星历误差 i

m

dI 电离层误差 i

m

dT 大气层误差 知道卫星星历和基准站坐标可以求出卫星到基准站真实距离i m r 则伪距改正数可以表示为：i i i m m m

dr r R =- 接收机伪距公式：

()i i i i i i n n n n n n R r c t t dI dT ρ=+∆-∆+∆++

(2)

在接收机距离机站在200-300Km 的情况下，通过接收机伪距测量值加上伪距改正数：

i i

m n

dr R +可以消除电离层，大气层和星历误差。 2221/2()[()()()]i i

i i i i m n n n m n n n dr R r c t t x x y y z z D +=+∆-∆=-+-+-+∆ 2222()()()()i i i i i m n n n n dr R D x x y y z z +-∆=-+-+- 其中i m R 可以由基站发送信息中得到。

在解出卫星星历后求出卫星坐标,在基站信息中可以得到基站天线坐标，则可以求出i m r ,则

i

m

dr 可以得到。 由4个方程即可以进行定位解算

2、载波相位差分：

测相伪距观测方程：

载波相位差分又称RTK 技术，是实时处理两个观测站载波相位观测量的差分方法。基准站将观测到的载波相位，发送给移动站，与移动站自身的载波相位观测值进行相位求差，再解算用户的位置，有单差、双差和三差三种模型。

假设，安置在基线端点的接收机T1 和T2 对GPS 卫星 j

S 和 k

S ，于历元 t1 和 t2 进行同步观测，则可得以下独立的载波相位观测量。 其中，观测量的一般形式为：

并结合载波测相伪距观测方程：

通过对这些观测量的组合可以得到以下基本模型： 单差模型：

对相位观测值在站间求差：

0,,()()[()()]()()()j j j j j j

i i i i i I i T t R t c t t t t N t t t λϕδδλ⋅=+⋅--⋅+∆+∆0,,()()[()()]()[()()]j j j j j j i i i i i I i T f f t R t f t t t t N t t t c c

ϕδδ=+⋅--+∆+∆或1111121221212222(),(),(),(),(),(),(),()j k j k j k j k

t t t t t t t t ϕϕϕϕϕϕϕϕ0,,()()[()()]()[()()]j j j j j j i i i i i I i T f f

t R t f t t t t N t t t c c

ϕδδ=+⋅--+∆+∆2121()()()j

j j t t t ϕϕϕ∆=-

将观测站T1和T2各自的观测方程带入上式得：

卫星钟差已消除，同时可以减弱卫星的轨道误差，大气折射误差等影响。

将观测站T1对卫星j

S 和 k

S 各自的观测方程带入上式得：

可消除接收机钟差的影响。

双差模型：

2121212010()[()()][()()][()()]j

j j j j f t R t R t f t t t t N t N t c

ϕδδ∆=-+⋅---2,1,2,1,[()()][()()]j j j j I I T T f f t t t t c c

+∆-∆+∆-

∆1111010()[()()][()()][()()]

kj k j j k k j f t R t R t f t t t t N t N t c

ϕδδ∆=-+⋅---1,1,1,1,[()()][()()]k j k j I I T T f f t t t t c c

+∆-∆+∆-∆