这里仍以GPS为例阐述其定位方法。GPS定位的方法有多种,根据定位时接收机的运动状态分动态定位和静态定位。根据定位的模式分绝对定位和相对定位。根据获取定位结果的时间分实时定位和非实时定位(后处理定位)。
1.绝对定位
绝对定位又称单点定位,它是利用1台接收机观测卫星,独立地确定接收机天线在WGS-84坐标系的绝对位置。这种定位外业方便,数据处理简单,可以单机作业,缺点是定位精度低,受各种误差的影响比较大,只能达到米级。绝对定位一般在导航和精度要求不高时应用。
2.相对定位
图5-7 GPS相对定位
相对定位又称差分定位,它是利用2台以上的接收机分别安置在基线两端,同步对一组相同的卫星进行观测,以确定基线端点上接收机天线间在WGS-84坐标系统中的相对位置或基线向量(基线两端坐标差)(图5-7)。由于同步观测相同的卫星,卫星的轨道误差,卫星的钟差,接收机的钟差,以及电离层、对流层的折射误差等对观测量具有一定的相关性,因此,利用这些观测量不同组合,进行相对定位,可以有效地消除或削弱上述误差的影响,从而提高定位精度。缺点是至少需要2台精密测地型GPS接收机,并要求同步观测,外业组织和实施比较复杂。
3.实时定位和后处理定位
对GPS信号的处理,从时间上可划分为实时处理及后处理。实时处理就是一边接收卫星信号一边进行计算,实时地解算出接收机天线所在的位置、速度等信息。后处理是指把卫星信号记录在一定的介质上,回到室内统一进行数据处理以进行定位的方法。
4.静态定位和动态定位(www.xing528.com)
动态定位就是在进行GPS定位时,认为接收机的天线在整个观测过程中的位置是变化的。也就是说,在数据处理时,将接收机天线的位置作为一个随时间改变的量。这种定位特点是多余观测量少,定位精度较低。
静态定位就是在进行GPS定位时,认为接收机的天线在整个观测过程中的位置是保持不变的。也就是说,在数据处理时,将接收机天线的位置作为一个不随时间改变的量。这种定位特点是可以进行大量的重复观测,所以可靠性强、定位精度高,在测量中静态定位一般用于高精度的测量定位。
静态相对定位的精度一般在几毫米至几厘米范围内,动态相对定位的精度一般在几厘米至几米范围内。
一般说来,静态定位多采用后处理,而动态定位多采用实时处理。
5.实时动态定位测量
实时动态定位测量,即GPS RTK测量技术(RTK是英文Real Time Kinematic的缩写)。这种定位方法是至少包含两台GPS接收机,其中一台安置在基准站上,另一台或若干台分别安置在不同的流动站上。在两台GPS接收机之间增加一套无线通信系统(又称数据链),将两台或多台相对独立的GPS接收机连成有机的整体。基准站通过电台将观测信息、测站数据传输给流动站,如图5-8所示。流动站将基准站传来的载波观测信号与流动站本身观测的载波观测信号进行差分处理,从而解算出两站间的基线向量。若事先输入相应的坐标转换参数和投影参数,即可实时得到流动站伪三维坐标及其精度,其作业流程如图5-9所示。
图5-8 GPS实时动态定位原理示意图
图5-9 GPS RTK作业流程图
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