偽距差分是目前用途最廣的一種技術(shù)，幾乎所有的商用差分GPS接收機均采用這種技術(shù)。

　　差分技術(shù)很早就被人們所應用。它實際上是在一個測站對兩個目標的觀測量、兩個測站對一個目標的觀測量或一個測站對一個目標的兩次觀測量之間進行求差。其目的在于消除公共項，包括公共誤差和公共參數(shù)。在以前的無線電定位系統(tǒng)中已被廣泛地應用。

　　差分GPS定位原理

　　GPS是一種高精度衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)。在實驗期間，它能給出高精度的定位結(jié)果。這時盡管有人提出利用差分技術(shù)來進一步提高定位精度，但由于用戶要求還不迫切，所以這一技術(shù)發(fā)展較慢。隨著 GPS技術(shù)的發(fā)展和完善，應用領域的進一步開拓，人們越來越重視利用差分GPS技術(shù)來改善定位性能。它使用一臺GPS基準接收機和一臺用戶接收機，利用實時或事后處理技術(shù)，就可以使用戶測量時消去公共的誤差源—電離層和對流層效應。特別提出的是，當GPS工作衛(wèi)星升空時，美國政府實行了SA政策。使衛(wèi)星的軌道參數(shù)增加了很大的誤差，致使一些對定位精度要求稍高的用戶得不到滿足。因此，現(xiàn)在發(fā)展差分GPS技術(shù)就顯得越來越重要。

　　GPS定位是利用一組衛(wèi)星的偽距、星歷、衛(wèi)星發(fā)射時間等觀測量來實現(xiàn)的，同時還必須知道用戶鐘差。因此，要獲得地面點的三維坐標，必須對4顆衛(wèi)星進行測量。

　　在這一定位過程中，存在著三部分誤差。一部分是對每一個用戶接收機所公有的，例如，衛(wèi)星鐘誤差、星歷誤差、電離層誤差、對流層誤差等;第二部分為不能由用戶測量或由校正模型來計算的傳播延遲誤差;第三部分為各用戶接收機所固有的誤差，例如內(nèi)部噪聲、通道延遲、多徑效應等。利用差分技術(shù)，第一部分誤差完全可以消除，第二部分誤差大部分可以消除，其主要取決于基準接收機和用戶接收機的距離，第三部分誤差則無法消除。

　　除此以外，美國政府實施了SA政策，其結(jié)果使衛(wèi)星鐘差和星歷誤差顯著增加，使原來的實時定位精度從15m降至100m。在這種情況下，利用差分技術(shù)能消除這一部分誤差，更顯示出差分GPS的優(yōu)越性。根據(jù)差分GPS基準站發(fā)送的信息方式可將差分GPS定位分為三類，即：位置差分、偽距差分和相位差分。這三類差分方式的工作原理是相同的，即都是由基準站發(fā)送改正數(shù)，由用戶站接收并對其測量結(jié)果進行改正，以獲得精確的定位結(jié)果。所不同的是，發(fā)送改正數(shù)的具體內(nèi)容不一樣，其差分定位精度也不同。[page]

　　位置差分原理

　　這是一種最簡單的差分方法，任何一種GPS接收機均可改裝和組成這種差分系統(tǒng)。

　　安裝在基準站上的GPS接收機觀測4顆衛(wèi)星后便可進行三維定位，解算出基準站的坐標。由于存在著軌道誤差、時鐘誤差、SA影響、大氣影響、多徑效應以及其他誤差，解算出的坐標與基準站的已知坐標是不一樣的，存在誤差?；鶞收纠脭?shù)據(jù)鏈將此改正數(shù)發(fā)送出去，由用戶站接收，并且對其解算的用戶站坐標進行改正。

　　最后得到的改正后的用戶坐標已消去了基準站和用戶站的共同誤差，例如衛(wèi)星軌道誤差、 SA影響、大氣影響等，提高了定位精度。以上先決條件是基準站和用戶站觀測同一組衛(wèi)星的情況。位置差分法適用于用戶與基準站間距離在100km以內(nèi)的情況。

　　偽距差分原理

　　偽距差分是目前用途最廣的一種技術(shù)。幾乎所有的商用差分GPS接收機均采用這種技術(shù)。

　　在基準站上的接收機要求得它至可見衛(wèi)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(wèi)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。

　　與位置差分相似，偽距差分能將兩站公共誤差抵消，但隨著用戶到基準站距離的增加又出現(xiàn)了系統(tǒng)誤差，這種誤差用任何差分法都是不能消除的。用戶和基準站之間的距離對精度有決定性影響。[page]

　　載波相位差分原理

　　測地型接收機利用GPS衛(wèi)星載波相位進行的靜態(tài)基線測量獲得了很高的精度(10-6～10-8)。但為了可靠地求解出相位模糊度，要求靜止觀測一兩個小時或更長時間。這樣就限制了在工程作業(yè)中的應用。于是探求快速測量的方法應運而生。例如，采用整周模糊度快速逼近技術(shù)(FARA)使基線觀測時間縮短到5分鐘，采用準動態(tài)(stop and go)，往返重復設站(re-occupation)和動態(tài)(kinematic) 來提高GPS作業(yè)效率。這些技術(shù)的應用對推動精密GPS測量起了促進作用。但是，上述這些作業(yè)方式都是事后進行數(shù)據(jù)處理，不能實時提交成果和實時評定成果質(zhì)量，很難避免出現(xiàn)事后檢查不合格造成的返工現(xiàn)象。

　　差分GPS的出現(xiàn)，能實時給定載體的位置，精度為米級，滿足了引航、水下測量等工程的要求。位置差分、偽距差分、偽距差分相位平滑等技術(shù)已成功地用于各種作業(yè)中。隨之而來的是更加精密的測量技術(shù) — 載波相位差分技術(shù)。