GPS靜態測量與動態測量模式
2014-10-23 11:20:21 來源: 測繪網
靜態差分GPS（Static differential GPS）是由兩個（含）以上接收儀，進行較長時間（通常為半小時以上）的測量，其包含了一組接收儀間基線向量的決定。
偽距差分原理
偽距差分是目前用途最廣的一種技術。幾乎所有的商用差分GPS接收機均采用這種技術。國際海事 無線電委員會推薦的RTCM SC-104也采用了這種技術。
在基準站上的接收機要求得它至可見衛星的距離，并將此計算出的距離與含有誤差的測量值 加以比較。利用一個α-β濾波器將此差值濾波并求出其偏差。然后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來解出本身的位置， 就可消去公共誤差，提高定位精度。
隨著GPS技術的進步和接收機的迅速發展，GPS在測量定位領域已得到了較為廣泛的應用。但是，針對不同的領域和用戶的不同要求，需要采用的具體測量方法是不一樣的。一般來說，GPS測量模式可分為靜態測量和動態測量兩種模式，而靜態測量模式又分常規靜態測量模式和快速靜態測量模式，動態測量模式分準動態測量模式（后處理動態，走走停停）和實時動態測量模式，實時動態測量模式分DGPS和RTK方式。下面分別介紹如下：
1、常規靜態測量
這種模式采用兩臺(或兩臺以上)GPS接收機，分別安置在一條或數條基線的兩端，同步觀測4顆以上衛星，每時段根據基線長度和測量等級觀測45分鐘以上的時間。這種模式一般可以達到5mm十1ppm的相對定位精度。 常規靜態測量常用于建立全球性或國家級大地控制網，建立地殼運動監測網、建立長距離檢校基線、進行島嶼與大陸聯測、鉆井定位及精密工程控制網建立等。
偽距差分原理
偽距差分是目前用途最廣的一種技術。幾乎所有的商用差分GPS接收機均采用這種技術。國際海事 無線電委員會推薦的RTCM SC-104也采用了這種技術。
在基準站上的接收機要求得它至可見衛星的距離，并將此計算出的距離與含有誤差的測量值 加以比較。利用一個α-β濾波器將此差值濾波并求出其偏差。然后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來解出本身的位置， 就可消去公共誤差，提高定位精度。
隨著GPS技術的進步和接收機的迅速發展，GPS在測量定位領域已得到了較為廣泛的應用。但是，針對不同的領域和用戶的不同要求，需要采用的具體測量方法是不一樣的。一般來說，GPS測量模式可分為靜態測量和動態測量兩種模式，而靜態測量模式又分常規靜態測量模式和快速靜態測量模式，動態測量模式分準動態測量模式（后處理動態，走走停停）和實時動態測量模式，實時動態測量模式分DGPS和RTK方式。下面分別介紹如下：
1、常規靜態測量
這種模式采用兩臺(或兩臺以上)GPS接收機，分別安置在一條或數條基線的兩端，同步觀測4顆以上衛星，每時段根據基線長度和測量等級觀測45分鐘以上的時間。這種模式一般可以達到5mm十1ppm的相對定位精度。 常規靜態測量常用于建立全球性或國家級大地控制網，建立地殼運動監測網、建立長距離檢校基線、進行島嶼與大陸聯測、鉆井定位及精密工程控制網建立等。
2、快速靜態測量
這種模式是在一個已知測站上安置一臺GPS接收機作為基準站，連續跟蹤所有可見衛星。移動站接收機依次到各待測測站，每測站觀測數分鐘。這種模式常用于控制網的建立及其加密、工程測量、地籍測量等。 需要注意的是這種方法要求在觀測時段內確保有5顆以上衛星可供觀測；流動點與基準點相距應不超過20km。
這種模式是在一個已知測站上安置一臺GPS接收機作為基準站，連續跟蹤所有可見衛星。移動站接收機依次到各待測測站，每測站觀測數分鐘。這種模式常用于控制網的建立及其加密、工程測量、地籍測量等。 需要注意的是這種方法要求在觀測時段內確保有5顆以上衛星可供觀測；流動點與基準點相距應不超過20km。
3、準動態測量
這種模式是在一個已知測站上安置一臺GPS接收機作為基準站，連續跟蹤所有可見衛星。移動站接收機在進行初始化后依次到各待測測站，每測站觀測幾個歷元數據。這種方法不同于快速靜態，除了觀測時間不一樣外，它要求移動站在搬站過程中不能失鎖，并且需要先在已知點或用其它方式進行初始化（采用有OTF功能的軟件處理時例外）。
這種模式可用于開闊地區的加密控制測量、工程定位及碎部測量、剖面測量及線路測量等。需要注意的是這種方法要求在觀測時段內確保有5顆以上衛星可供觀測；流動點與基準點相距應不超過20km。
另外，有一種連續動態測量，也屬于這種模式。這種測量是在一個基準點安置接收機連續跟蹤所有可見衛星。流動接收機在初始化后開始連續運動，并按指定的時間間隔自動記錄數據。這種方法常用于精密測定運動目標的軌跡、測定道路的中心線、剖面測量、航道測量等。
4、實時動態測量：DGPS和RTK
前面講述的測量方法都是在采集完數據后用特定的后處理軟件進行處理，然后才能得到精度較高的測量結果。而實時動態測量則是實時得到高精度的測量結果。這種模式具體方法是：在一個已知測站上架設GPS基準站接收機和數據鏈，連續跟蹤所有可見衛星，并通過數據鏈向移動站發送數據。移動站接收機通過移動站數據鏈接收基準站發射來的數據，并在機進行處理，從而實時得到移動站的高精度位置。
DGPS通常叫做實時差分測量，精度為亞米級到米級，這種方式是基準站將基準站上測量得到的RTCM數據通過數據鏈傳輸到移動站，移動站接收到RTCM數據后，自動進行解算，得到經差分改正以后的坐標。
RTK則是以載波相位觀測量為根據的實時差分GPS測量，它是GPS測量技術發展中的一個新突破。它的工作思路與DGPS相似，只不過是基準站將觀測數據發送到移動站（而不是發射RTCM數據），移動站接收機再采用更先進的在機處理方法進行處理，從而得到精度比DGPS高得多的實時測量結果。這種方法的精度一般為2厘米左右。
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