差分GPS定位技術是將一台接收機安置在基準站上進行觀測。根據基準站已知精密坐標，計算出基準站到衛星的距離改正數，並由基準站實時地將這一改正數傳送出去，用戶接收機在進行GPS觀測的同時，也接收到基準站的改正數，並對其定位結果進行改正，從而提高定位精度。
差分GPS分為單基準站差分、具有多個基準站的局部區域差分和廣域差分三種類型。其中，單基準站差分按基準站傳送的信息方式來分，可分為位置差分、偽距差分和載波相位差分三種，其工作原理大致相同。
GPS偽距差分定位是三種單基準站差分中套用最廣的一種差分。
基本介紹
- 中文名：GPS偽距差分定位
- 外文名：GPS Pseudo Range Differential Positioning
- 適用領域：GPS測量套用
定義,特點,套用,
定義
差分技術很早就被人們所套用。比如相對定位中，在一個測站上對兩個觀測目標進行觀測，將觀測值求差；或在兩個測站上對同一個目標進行觀測，將觀測值求差；或在一個測站上對一個目標進行兩次觀測求差。其目的是消除公共誤差，提高定位精度。利用求差後的觀測值解算兩觀測站之間的基線向量，這種差分技術已經用於靜態相對定位。
GPS定位中，存在三部分誤差：一是多台接收機公有的誤差，如：衛星鐘誤差、星曆誤差；二是傳播路徑誤差，如：電離層誤差、對流層誤差；三是接收機固有的誤差，如：內部噪聲、通道延遲、多路徑效應。採用差分定位，可完全消除第一部分誤差，可大部分消除第二部分誤差。
GPS偽距差分定位是三種單基準站差分中套用最廣的一種差分。在基準站上，觀測所有衛星，根據基準站已知坐標（X0，Y0，Z0）和測出的各衛星的地心坐標（Xj,Yj,Zj），按下式求出每顆衛星每一時刻到基準站的真正距離Rj：
其偽距為ρj0，則偽距改正數為
其變化率為
基準站將△ρj和dρj傳送給用戶，用戶在測出的偽距ρj上加改正，求出經改正後的偽距：
並按下式計算坐標：
式中，δt為鐘差，V1為接收機噪聲。
特點
偽距差分的優點是：基準站提供所有衛星的改正數，用戶接收機觀測任意4顆衛星，就可完成定位。因提供的△ρj和dρj是改正數，可滿足RTCMSC-104標準（國際海事無線電委員會）。
缺點是：GPS偽距差分定位建立在用戶的位置或距離誤差與基準站的誤差完全相同這一基礎上。然而當用戶與基準站之間的距離不斷增加時，這種誤差相關性將變得越來越弱，從而使用戶的定位精度迅速下降。當用戶離基準站較近時（如S>20km時），這種方法的定位精度有可能達到亞米級；當間距增加至200km時，定位精度將下降為5m左右。
套用
GPS偽距差分定位的結構和算法都十分簡單，技術上也較為成熟，特別適用於小範圍內的差分定位工作，因而在一些需要進行差分GPS定位的工程測量項目中得到了廣泛的套用。此外，由於技術難度較小，經濟效益又十分明顯，所以國內有不少城市和地區正在積極籌備或組建長期性的公用差分GPS系統。此項工作大多數是與建立CORS系統結合起來進行的。
採用偽距差分定位時用戶只能收到一個基準站的改正信號，所以系統的可靠性較差。當基準站或信號發射系統出現故障時，該系統中的所有用戶便無法開展工作；當改正信號出現錯誤時（如在數據傳輸過程中出現誤碼時），用戶的定位結果就會出錯。為解決上述問題，長期工作的公用差分GPS服務系統中應設立熱備份，並應在系統內設立監測站，一旦改正信號出錯，能及時向用戶發出警告。
