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什么是差分修正或 DGPS?

行业文章 2020年10月13日

DGPS(差分校正,或称GPS差分校正)可以通过多种方式实现,但它们基本上使用相同的技术。

大部分的错误在一个 SPS测量源于 接收器无法实际了解其速度如何。 卫星信号在它通过电离层时受到了影响。它得到了一点线索,因为导航电文中包含了一些估计,使它能够对可能的影响作出猜测,但这些只是估计。实际上,这意味着乘以延迟的速度并不十分正确--这又意味着计算出的伪距也不正确。

允许这种情况发生的唯一方法是测量,而不是估计,信号速度在穿过大气层时是如何受到影响的。这就是差分GPS的作用所在。

一个单独的 GPS接收器(称为基站)放置在一个预先勘测的点上并打开。由于基站的位置已经非常精确地被知道,所以基站能够将自己的GPS接收器产生的位置测量结果与已知的坐标进行比较。任何差异都意味着 信号从一个或多个 卫星正在被延迟。然后,系统要做的就是计算出应该对每颗卫星进行多少修正,以修正GPS位置测量。

一旦基站知道如何修正来自每个卫星的信号后,便可以与该地区的任何其他 GPS 接收器(通常称为漫游器)共享此信息。这通常使用无线电调制解调器来实现。巡回接收器检查其所看到的卫星是否可进行修正,并在适用的情况下进行应用,即使其不在已知位置,也可提高其伪距测量的准确性。

还有其他方法可以实现 DGPS。不必使用自己的本地基站(您在自己的站点上设置),而是可以通过基于 Web 的服务和数据连接来接收差分修正。在这种情况下,您的接收器(流动站)将以正常方式计算出其位置。然后,它将其位置传输到中央服务器,该服务器计算出离您最近的参考站的位置,然后再从该位置发回差分修正。这样的系统的优点在于,您可以从一个国家的一端行驶到另一端,并获得整个行程的有效修正。

另一种方法是使用称为 SBAS(基于卫星的增强系统)的基于卫星的修正服务。这些工作方式略有不同。已知位置的地球地面站可以对不同地理位置的差分进行修正。然后将这些修正上载到卫星,在那里它们可以广播到任何能够接收它们的接收器。但是,除了接收器需要配备正确的硬件之外,您通常还需要支付订阅费才能解锁修正。

使用 SBAS 服务可以提高接收器的准确性,但不能达到与本地基站相同的程度。使用 DGPS 时,位置测量的精度通常会提高到几十厘米,例如 40 厘米左右。通过 SABS 实现的 DGPS 通常精确到亚米,大约在 50-60 厘米之间。

另一种提高GPS定位测量精度的技术实时运动学(RTK)。请继续阅读,了解为什么它是最难理解的技术之一,也是最难实施的技术。

这是我们的''中的一篇文章。什么是GNSS?'系列。

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