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一、基準(zhǔn)站架設(shè)在已知點(diǎn)上
差分GPS系統(tǒng)由GPS衛(wèi)星、參考站、流動(dòng)站和通訊設(shè)備四部分組成。在基準(zhǔn)站架設(shè)在已知點(diǎn)上的工作流程中,首先需要在具有高精度和可靠性的已知點(diǎn)上架設(shè)GPS接收機(jī)作為參考站,周?chē)曇伴_(kāi)闊,觀(guān)測(cè)條件好。在待測(cè)點(diǎn)上架設(shè)流動(dòng)站,參考站和流動(dòng)站同時(shí)觀(guān)測(cè)衛(wèi)星。參考站的接收機(jī)在捕捉到衛(wèi)星信號(hào)之后便開(kāi)始進(jìn)行自身位置解算,然后將解算結(jié)果與已知坐標(biāo)進(jìn)行對(duì)比,求出誤差值,再根據(jù)坐標(biāo)誤差反求出每顆衛(wèi)星的定位誤差。參考站GPS接收機(jī)無(wú)法知道流動(dòng)站接收機(jī)所接收到的衛(wèi)星數(shù)量,因此會(huì)鎖定視野中的所有衛(wèi)星,并計(jì)算出每顆衛(wèi)星的定位誤差,然后按標(biāo)準(zhǔn)格式編制成電碼,由通訊鏈路發(fā)送給流動(dòng)站。流動(dòng)站接受到電碼后,根據(jù)自身測(cè)站所觀(guān)測(cè)到的衛(wèi)星進(jìn)行誤差改正,以獲得精確的定位結(jié)果。
二、基準(zhǔn)站假設(shè)在未知點(diǎn)上
當(dāng)基準(zhǔn)站架設(shè)在未知點(diǎn)上時(shí),其原理相對(duì)較為復(fù)雜。然而,為了獲得更精確的測(cè)量結(jié)果,通常需要在已知點(diǎn)上進(jìn)行單點(diǎn)校正。
在坐標(biāo)系統(tǒng)已經(jīng)轉(zhuǎn)換后,測(cè)區(qū)坐標(biāo)系統(tǒng)和WGS-84坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系已經(jīng)確定。因此,只要接收機(jī)觀(guān)測(cè)到一個(gè)WGS-84坐標(biāo),就會(huì)立即轉(zhuǎn)換得到一個(gè)地方坐標(biāo)系坐標(biāo)值。在這種情況下,將基站架設(shè)在任意位置時(shí),我們需要使用移動(dòng)站到高精度的控制點(diǎn)上進(jìn)行一次單點(diǎn)校正。
如果不進(jìn)行單點(diǎn)校正,流動(dòng)站仍然可以測(cè)出測(cè)區(qū)的坐標(biāo),但放樣控制點(diǎn)時(shí)可能會(huì)發(fā)現(xiàn)與實(shí)際位置存在數(shù)米的差距。這是因?yàn)?/span>沒(méi)有進(jìn)行點(diǎn)校正導(dǎo)致流動(dòng)站定位過(guò)程中沒(méi)有接收到有效的差分改正信息,因此定位結(jié)果不夠準(zhǔn)確。
當(dāng)基準(zhǔn)站架設(shè)在未知點(diǎn)上時(shí),基準(zhǔn)站首先會(huì)進(jìn)行單點(diǎn)定位以確定一個(gè)基準(zhǔn)站的坐標(biāo)值,以此作為基準(zhǔn)站的已知坐標(biāo)。由于基準(zhǔn)站所確定的“高精度已知坐標(biāo)”與其實(shí)時(shí)定位得到的坐標(biāo)都是通過(guò)單點(diǎn)定位得到的,之間存在很小的誤差。這種誤差會(huì)導(dǎo)致流動(dòng)站定位精度只能達(dá)到單點(diǎn)定位的精度。
基準(zhǔn)站的差分改正信息本質(zhì)上是GPS單點(diǎn)定位結(jié)果與高精度的已知控制點(diǎn)之間的差值。通過(guò)在已知控制點(diǎn)上進(jìn)行單點(diǎn)校正也可以達(dá)到上述目的,可以求出流動(dòng)站的差分改正值,也稱(chēng)校正參數(shù)。然后利用校正參數(shù)對(duì)基準(zhǔn)站的位置進(jìn)行改正從而得到真正的高精度已知坐標(biāo)。此時(shí),定位的原理就同標(biāo)準(zhǔn)RTK相同了。
因此,單點(diǎn)校正的實(shí)質(zhì)是求解基準(zhǔn)站已知坐標(biāo)。但這種方法存在一定的弊端。由于基準(zhǔn)站的坐標(biāo)值是用于整個(gè)測(cè)區(qū)差分改正信息求解的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),它的精度決定了測(cè)區(qū)所有站點(diǎn)的測(cè)量精度,會(huì)對(duì)整個(gè)測(cè)區(qū)造成系統(tǒng)性的偏差。然而,這種方法是利用流動(dòng)站的差分改正值來(lái)推求基準(zhǔn)站的已知坐標(biāo)的,因此基準(zhǔn)站坐標(biāo)的精度取決于校正點(diǎn)距基準(zhǔn)站之間的空間相關(guān)性。如果,校正點(diǎn)距基準(zhǔn)站較遠(yuǎn),校正點(diǎn)距基準(zhǔn)站之間的空間相關(guān)性會(huì)降低,從而基準(zhǔn)站坐標(biāo)的精度也會(huì)隨之降低。反之,亦然。
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