8. DGPS(Differential GPS)
DGPS(Differential GPS)就是差分GPS定位法,其原理是:应用已知参考点的坐标,最大程度减少误差。通过在参考点安装GPS接收机,观测卫星并求得各卫星的伪距纠正值,再利用此值改善移动站用GPS接收器的定位误差。
(1) GPS原理 ① 基站GPS(Reference station) 通过安装在基站的GPS计算出基于卫星测量的位置数据与基站位置数据之差,再把生成的位置纠正数据发送到移动站GPS。 ② 移动站GPS(Mobile station) 综合基于卫星测量的位置数据与基站发送的位置纠正数据后,确定准确的位置。
(2) DGPS特点 ① DGPS与目前光学设备相比,所受的视通与距离限制较少。 ② 不受气象条件及夜间观测的影响 ③ 可以1个人进行测量 ④ 无需记录手册,仅通过计算机就可以自动处理。
(3) DGPS种类 ① DGPS 仅仅通过处理卫星信号中的C/A码,定位准确度就可以达到1m左右 通常如果能接收4个以上的卫星信号就可以测量。但从code处理方式上看:计算速度虽然较快,但准确度却降低了。 一般适用于允许存在一定误差范围的海洋上的位置测量或汽车导航等领域。 ② RTK(Realtime Kinematic) 通过处理卫星信号中的L1、L2的载波,定位准确度可达到1~2cm左右 一般需要接收5个以上的卫星信号才能测量,采用载波处理方式。虽然计算过程比较复杂,但准确度非常高。 一般适用于需要准确度较高的陆地测量、海上测量及移动位置测量。
(4) DGPS定位方式 ① 实时定位 通过有线与无线,把基站GPS生成的位置纠正数据传送至移动站GPS,实时解算出正确位置。 位置纠正数据的通信方式 - 无线通信:使用UHF, VHF, HF, MF等无线通信,主要应用于一般测量 - 有线通信:使用基于光纤线缆的通信,主要应用于测量领域 ② 后处理定位 基站及移动站GPS各自获得卫星数据后,通过应用软件解算位置 因为实时定位方法或Kinematic定位方法的存在,目前已经很少使用它了
(5) DGPS定位存在的问题及对策 ① 位置纠正数据通信存在的问题 问题 DGPS测量的成败受通信设备的性能影响,较难实现长距离测量 对策 - 在通信设备性能范围内设置多个基站; - 向目前运营中的GPS观测站提供位置更正数据传送服务(LADGPS或WADGPS系统组建) ② 坐标转换体系存在的问题 问题 在 WGS84坐标系转换为TM坐标系时,用户随意使用各自的转换系数 对策 规定并发布国家级分地区坐标转换系数,以获得统一准确度的测量结果
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