GPS動態定位概述
什么是GPS動態定位
GPS動態定位的應用
GPS動態定位的特點
GPS動態定位的類型
（1）單點動態定位（動態定位）
（2）實時差分動態定位法：
①位置差分
②偽距差分
③相位平滑偽距差分：載波多普勒計數平滑偽距、載波相位平滑偽距
④載波相位差分：修正法、求差法
GPS動態定位的基本原理
單點偽距動態定位（動態定位）
GPS定位主要是以GPS衛星和用戶接收機天線之間的距離為基本觀測量，并利用已知的衛星瞬時坐標來確定接收機天線對應的點位在協議地球坐標系中的位置。
動態定位是確定處于運動載體上的接收機在運動的每一瞬間的位置。由于接收機天線處于運動狀態，故天線點位的坐標是一個變化的量，因此確定每一瞬間坐標的觀測方程只有較少的多余觀測(甚至沒有多余觀測)，且一般常利用測距碼偽距進行動態定位。因此，其精度較低，一般僅有幾十米的精度，在SA政策影響下，其精度甚至低于百米。通常這種定位方法只用于精度要求不高的飛機、船舶以及陸地車輛等運動載體的導航。
位置差分原理
位置差分GPS是一種的差分方法。安置在已知點基準站上的GPS接收機，經過對4顆及4顆以上的衛星觀測，便可實現定位。先求出基準站的坐標(X′，Y′，Z′)，由于存在著衛星星歷、時鐘誤差、大氣折射等誤差的影響，該坐標與已知基準站坐標(X，Y，Z)不一樣，存在誤差。即：
式中：ΔX、ΔY、ΔZ為坐標改正數，基準站利用數據鏈將坐標改正數發送給用戶站。
用戶站用接收到的坐標改正數對其坐標進行改正：
經過坐標改正后的用戶坐標已消去了基準站與用戶站的共同誤差，如衛星星歷誤差、大氣折射誤差、衛星鐘差、SA政策影響等，提高了定位的精度。
位置差分的優點是需要傳輸的差分改正數較少，計算方法較簡單，任何一種GPS接收機均可改裝成這種差分系統。其缺點主要為：
（1）要求基準站與用戶站必須保持觀測同一組衛星，由于基準站與用戶站接收機配備的不相同，且兩站觀測環境也不相同，因此難以保證兩站觀測同一組衛星，并會導致定位所產生的誤差可能會不很匹配，從而影響定位精度。
（2）位置差分定位效果不如偽距差分好。
偽距差分原理
偽距差分是目前應用泛的一種差分定位技術之一。該定位技術通過在基準站上利用已知坐標求出測站至衛星的距離，并將其與含有誤差的測量距離比較，然后利用一個α-β濾波器將此差值濾波并求出其偏差，并將所有衛星的測距誤差傳輸給用戶，用戶利用此測距誤差來改正測量的偽距。最后，用戶利用改正后的偽距求出自身的坐標。如果基準站、用戶站均觀測了相同的4顆或4顆以上的衛星，即可實現用戶站的定位。
其定位基本公式如下：
由于偽距差分可提供單顆衛星的距離改正數δDi，因此用戶站可選其中任意4顆相同衛星的偽距改正數進行改正，而不必要求兩站觀測的衛星相同，且偽距改正數是直接在WGS-84坐標系上進行的，是一種直接改正數，不必先變換為當地坐標，定位精度更高，且使用更方便。
由于偽距差分定位依賴于兩站公共誤差的抵消來提高定位精度，誤差抵消的程度決定了精度的高低。而誤差的公共性在很大程度依賴于兩站距離，隨著兩站距離的增加，其誤差公共性逐漸減弱，例如對流層、電離層誤差。因此用戶和基準站之間的距離對精度有著決定性的影響，用戶站離基準站的距離越大，偽距差分后的剩余誤差越大，定位精度越低。
相位平滑偽距差分原理
偽距差分實際上是在測站之間求偽距觀測值的一次差，因而消除了兩偽距觀測值中所含有的共同的系統誤差，但是卻無法消除偽距觀測值中所含有的隨機誤差，從而限制了偽距差分定位的精度。
載波相位測量的精度較測距碼偽距測量的精度高2個數量級，如果能用載波相位觀測值對偽距觀測值進行修正，就可提高偽距定位的精度，但是載波相位整周數無法直接測得，因而難以直接利用載波觀測值。
相位平滑偽距差分原理
雖然整周數無法獲得，但可由多普勒頻率計數獲得載波相位的變化信息，即可獲得偽距變化率的信息，可利用這一信息來輔助偽距差分定位，稱為載波多普勒計數平滑偽距差分；
另外，在同一顆衛星的兩歷元間求差，可消除整周未知數，可利用歷元間的相位差觀測值對偽距進行修正，即所謂的相位平滑偽距差分。
載波相位差分原理
載波相位差分GPS定位與偽距差分GPS原理相類似，其基本思想是：在基準站上安置一臺GPS接收機，對衛星進行連續觀測，并通過無線電傳輸設備實時地將觀測數據及站坐標信息傳送給用戶站；用戶站一方面通過接收機接收GPS衛星信號，同時還通過無線電接收設備接收基準站傳送的觀測數據，然后根據相對定位原理，實時地處理數據，并能實時地以厘米級的精度給出用戶站的三維坐標。
載波相位差分GPS有兩種定位方法，一種與偽距差分相同，基準站將載波相位的修正量發送給用戶站，以對用戶站的載波相位進行改正實現定位，該方法稱為修正法。
另一種是將基準站的載波相位發送給用戶站，并由用戶站將觀測值求差進行坐標解算，這種方法稱為求差法。
整周未知數的動態求解
載波相位實時動態差分技術
RTK（Real Time Kinematic）GPS技術實時差分動態（Real Time Kinematic——RTK）測量系統，是GPS測量技術與數據傳輸技術相結合而構成的組合系統。它是GPS測量技術發展中的一個新的突破。RTK 測量技術，是以載波相位觀測量為根據的實時差分GPS測量技術。RTK 測量技術是準動態測量技術與AROTF算法和數據傳輸技術相結合而產生的，它可以達到“精度、速度、實時、可用”等各方面的要求。
RTK – Real Time Kinametic（實時動態差分）
廣域差分GPS技術
什么是差分GPS（DGPS – Differential GPS）
基本思路：利用設于坐標已知的參考站，計算各類改正數。
影響GPS測量定位的誤差。
誤差的特性
DGPS
差分GPS系統的構成
局域差分與廣域差分差分
局域差分
局域差分GPS（LADGPS – Local Area DGPS）
基準站作用距離：數百公里。
特點：用戶根據多個基準站所提供的改正信息經平差計算后求的用戶站定位改正數。
廣域差分GPS（WADGPS –Wide Area DGPS）
基準站作用距離：數千公里。
特點：
增強型的差分GPS系統
信息標題：GPS動態定位
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