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GPS全球定位系统以其高精度、全天候、实时性强且价格低廉等特点,正日益成为航海、航空领域进行实时导航定位的重要工具。目前使用GPS广播星历进行实时单点定位的三维误差在100米以内,可以满足普通用户定位需求。但在特别情况下,如飞机着陆等,对实时精度要求较高,仅使用常规方法无法满足要求。此外,美国在实施的AS政策后,普通用户的实时定位精度严重受到影响。在此背景下,差分GPS成为提高实时用户定位精度的重要途径。 差分GPS采用若干坐标已知的参考站,实时解算观测路径上无法模型化的观测误差,将结果发送给参考站附近的用户使用,以提高其定位精度。差分GPS根据其分离误差的原理不同,可分为局域差分和广域差分两种。局域差分GPS认为在距离参考站较近的区域内,观测误差具有相关性。参考站将观测量与理论值之差作为差分改正数发送给用户进行差分改正。局域差分GPS最大的缺陷在于,差分改正数的有效性随接收机与参考站距离的增加而迅速降低。与局域差分不同,广域差分GPS侧重于分析误差源,进一步将测量误差模型化。研究表明,广播星历误差、卫星钟差以及电离层周日活动影响是导致实时定位精度不高的主要原因。利用全球分布的参考站,实时求解上述各项误差是广域差分GPS需完成任务。 我国试验性地建立过局部差分GPS网,在提高实时定位精度上取得了一定成效。但目前还没有在全国范围内建立民用的广域差分GPS网,提供相应差分信息服务。本文提出了一套简化的广域差分GPS算法。主要包括以下内容: 1、介绍几种常用电离层模型。给出广域差分电离层格网的几种算法。分析比较几种算法的差异及适用范围。 2、介绍目前广域差分星历误差及卫星钟差所使用的改正模型。提出了一种简化的等效钟差模型。 使用实测GPS观测数据进行算法检验,结果表明该算法可以提高实时定位精度。