GPS定位器是一种高精度卫星定位导航系统。在实验期间,它能给出高精度的定位结果。这时尽管有人提出利用差分技术来进一步提高定位精度,但由于用户要求还不迫切,所以这一技术发展较慢。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。特别提出的是,当GPS工作卫星升空时,美国**实行了SA政策。使卫星的轨道参数增加了很大的误差,致使一些对定位精度要求稍高的用户得不到满足。因此,现在发展差分GPS技术就显得越来越重要。
GPS定位器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;*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;*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。利用差分技术,**部分误差完全可以消除,*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,*三部分误差则无法消除。
除此以外,美国**实施了SA政策,其结果使卫星钟差和星历误差显着增加,使原来的实时定位精度从15m降至100m。在这种情况下,利用差分技术能消除这一部分误差,更显示出差分GPS的优越性。根据差分GPS基准站发送的信息方式可将差分GPS定位器定位分为三类,即:位置差分、伪距差分和相位差分。这三类差分方式的工作原理是相同的,即都是由基准站发送改正数,由用户站接收并对其测量结果进行改正,以获得精确的定位结果。所不同的是,发送改正数的具体内容不一样,其差分定位精度也不同。