载波相位差分

RTK的误差特性及控制方法1RTK定位的误差，一般分为两类：（1）同仪器和干扰有关的误差：包括天线相位中心变化、多径误差、信号干扰和气象因素。

（2）同距离有关的误差：包括轨道误差、电离层误差和对流层误差。

对固定基地站而言，同仪器和干扰有关的误差可通过各种校正方法予以削弱，同距离有关的误差将随移动站至基地站的距离的增加而加大，所以RTK的有效作业半径是非常有限的（一般为几公里）。

2同仪器和干扰有关的误差（1）天线相位中心变化天线的机械中心和电子相位中心一般不重合。

而且电子相位中心是变化的，它取决于接收信号的频率、方位角和高度角。

天线相位中心的变化，可使点位坐标的误差一般达到3-5CM。

因此，若要提高RTK定位精度，必须进行天线检验校正，检验方法分为实验室内的绝对检验法和野外检验法。

（2）多路径误差多径误差是RTK定位测量中最严重的误差。

多径误差取决于天线周围的环境。

多径误差一般为几CM，高反射环境下可超过10CM。

多径误差可通过下列措施予以削弱：A、选择地形开阔、不具反射面的点位。

B、采用扼流圈天线。

C、采用具有削弱多径误差的各种技术的天线。

D、基地站附近辅设吸收电波的材料。

（3）信号干扰信号干扰可能有多种原因，如无线电发射源、雷达装置、高压线等，干扰的强度取决于频率、发射台功率和至干扰源的距离。

为了削弱电磁波幅射副作用，必须在选点时远离这些干扰源，离无线电发射台应超过200米，离高压线应超过50米。

在基地站削弱天线电噪声最有效的方法是连续监测所有可见卫星的周跳和信噪比。

（4）气象因素快速运动中的气象峰面，可能导致观测坐标的变化达到1~2DM。

因此，在天气急剧变化时不宜进行RTK测量。

3同距离有关的误差同距离有关的误差的主要部分可通过多基准站技术来消除。

但是，其残余部分也随着至基地站距离的增加而加大。

（1）轨道误差目前，轨道误差只有几米，其残余的相对误差影响约为1PPM，就短基线（<10KM）而言，对结果的影响可忽略不计。

RTK基础知识RTK作为现代化测量中的测绘仪器，已经非常普及.RTK在测量中的优越性也是不言而喻.为了能让RTK的优越性能在使用中充分的发挥出来，为了能让RTK使用人员能灵活的应用RTK，我认为R TK使用人员必须了解以下的基本知识：1.GPS的概念及组成GPS(Global Positioning System)即全球定位系统，是由美国建立的一个卫星导航定位系统，利用该系统，用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速;另外，利用该系统，用户还能够进行高精度的时间传递和高精度的精密定位。

GPS计划始于1973年，已于1994年进入完全运行状态(FOC[2])。

GPS的整个系统由空间部分、地面控制部分和用户部分所组成：空间部分GPS的空间部分是由24颗GPS工作卫星所组成，这些GPS工作卫星共同组成了GPS卫星星座，其中21颗为可用于导航的卫星，3颗为活动的备用卫星。

这24颗卫星分布在6个倾角为55°的轨道上绕地球运行。

卫星的运行周期约为12恒星时。

每颗GPS工作卫星都发出用于导航定位的信号。

GPS用户正是利用这些信号来进行工作的。

控制部分GPS的控制部分由分布在全球的由若干个跟踪站所组成的监控系统所构成，根据其作用的不同，这些跟踪站又被分为主控站、监控站和注入站。

主控站有一个，位于美国克罗拉多(Colorado)的法尔孔(Falcon)空军基地，它的作用是根据各监控站对GPS的观测数据，计算出卫星的星历和卫星钟的改正参数等，并将这些数据通过注入站注入到卫星中去;同时，它还对卫星进行控制，向卫星发布指令，当工作卫星出现故障时，调度备用卫星，替代失效的工作卫星工作;另外，主控站也具有监控站的功能。

监控站有五个，除了主控站外，其它四个分别位于夏威夷(Hawaii)、阿松森群岛(Ascencion)、迭哥伽西亚(Diego Garcia)、卡瓦加兰(Kwajalein)，监控站的作用是接收卫星信号，监测卫星的工作状态;注入站有三个，它们分别位于阿松森群岛(Ascencion)、迭哥伽西亚(Diego Garcia)、卡瓦加兰(Kwa jalein)，注入站的作用是将主控站计算出的卫星星历和卫星钟的改正数等注入到卫星中去.用户部分GPS的用户部分由GPS接收机、数据处理软件及相应的用户设备如计算机气象仪器等所组成。

GPS差分定位是一种通过利用多个接收机接收同一卫星信号来提高定位精度的技术。

其基本原理是，通过在一定的区域范围内（根据不同的测量等级，基准站与移动站的距离有差异，一般情况下小于25km），在地面已知控制点上架设一个GPS基准站，GPS基准站实时的记录GPS定位信息，通过与地面已知控制点的实际坐标值做比对处理，以解算得到测区移动站的修正量，以此对移动站的测量值进行修正，得到更精准的测量值。

GPS差分定位主要分为位置差分、伪距差分和载波相位差分三种。

位置差分是最简单的差分方法，任何一种GPS接收机均可改装和组成这种差分系统。

伪距差分是目前用途最广的一种技术。

载波相位差分则是利用GPS卫星载波相位进行的静态基线测量，获得了很高的精度。

差分GPS定位还需要考虑一些误差因素，如轨道误差、时钟误差、SA影响、大气影响、多径效应以及其他误差。

这些因素会影响定位精度，因此需要通过差分技术来消除这些误差。

差分GPS定位技术可以消除基准站和用户站的共同误差，例如卫星轨道误差、SA影响、大气影响等，从而提高定位精度。

总的来说，GPS差分定位技术是一种通过多个接收机接收同一卫星信号，并利用差分技术消除误差，提高定位精度的技术。

在实际应用中，根据不同的测量等级和需求，可以选择不同的差分方法和参数设置，以达到最优的定位效果。

DGPS原理以及GPS系统的特点知识介绍DGPS原理目前GPS系统提供的定位精度是优于10米，而为得到更高的定位精度，我们通常采用差分GPS技术：将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测。

根据基准站已知精密坐标，计算出基准站到卫星的距离改正数，并由基准站实时将这一数据发送出去。

用户接收机在进行GPS观测的同时，也接收到基准站发出的改正数，并对其定位结果进行改正，从而提高定位精度。

差分GPS分为两大类：伪距差分和载波相位差分1．伪距差分原理这是应用最广的一种差分。

在基准站上，观测所有卫星，根据基准站已知坐标和各卫星的坐标，求出每颗卫星每一时刻到基准站的真实距离。

再与测得的伪距比较，得出伪距改正数，将其传输至用户接收机，提高定位精度。

这种差分，能得到米级定位精度，如沿海广泛使用的“信标差分”2．载波相位差分原理载波相位差分技术又称RTK（Real Time Kinematic）技术，是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。

即是将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。

载波相位差分可使定位精度达到厘米级。

大量应用于动态需要高精度位置的领域。

GPS系统的特点GPS系统具有全天候、全方位、高精度、多用途以及方便快捷高效等特点。

1）全天候：指野外观测可不受时间的限制。

不论白天黑夜、刮风下雨、夏暖冬寒，均可获得满意的观测效果。

2）全方位：指野外作业不受空间的限制，只要能同时接收到四颗以上卫星的信号，即可进行定位。

不要求测站间互相通视，可在陆地、海上、水上、空中（航测）测量定位。

既可静态观测，也可动态观测。

3）高精度：单频GPS接收机静态测量（后处理）精度可达±5mm+2ppm·D。

双频GPS 接收机静态测量精度可达±5mm+1ppm·D。

实时动态测量（RTK）精度可达±20mm+2ppm·D。

4）多用途：不仅用于测量定位，还可用于导航以及测速和授时。

通俗易懂的载波相位测量方法讲解
载波相位测量是一种利用GPS信号来确定两个同步观测站之间位置差的技术。

以下是对其通俗易懂的解释：
1. 了解GPS信号：GPS卫星发射的信号包含有特定的载波频率，当这些信号被地面接收机捕获后，接收机可以测量出信号的相位。

2. 测量载波相位：载波相位指的是信号波峰或波谷在特定时间点的位置。

接收机通过精确测定这些波峰或波谷到达的时间，可以计算出信号传播的距离。

3. 确定观测站间距离：通过比较两个观测站接收到同一GPS信号的相位差异，可以精确计算出这两个站点之间的距离差，这个过程通常称为基线向量解算。

4. 使用差分观测值：为了提高测量精度，实际应用中常采用差分GPS技术，即比较两个不同接收机对同一个卫星信号的相位测量值。

这种方法可以有效消除或减小误差，得到更精确的测量结果。

5. 获得坐标差：最终，通过一系列的计算和数据处理，可以获得两个观测站之间的三维坐标差，这就是载波相位测量的直接成果。

总之，载波相位测量方法因其高精度的特点，广泛应用于地质调查、地震监测、精密农业等领域。

通过这种技术，科学家们能够以厘米级甚至毫米级的精度来测量地表的微小变化。

带你了解什么是RTK 技术RTK（Real - time kinematic）载波相位差分技术，是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。

这是一种新的常用的GPS测量方法，以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分方法，是GPS 应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。

一、RTK技术的基本原理卫星导航定位分绝对定位（单点定位）和相对定位。

相对定位本身又分为后处理测量和实时动态测量。

这是一种新的常用的GNSS测量方法，RTK技术采用双频载波相位差分法，可以得到实时状态下的厘米级精度。

基准站移动站之间，利用共视卫星来确定基准站和移动站的相对位置和相对距离。

此方法由于需要同步进行，所以两者存在相关性，也正是因为这种特性，才使得RTK技术通过消除公共部分误差得到更高精度。

基准站按规定的时间间隔把修正信息发给移动站，对于驾考系统来说，考试车可在监控中心固定基准站，利用GPS设备先进行初始化并固定场地基准坐标，之后基准站通过WIFI或者电台的形式把差分数据广播出去，由考场内的考试车辆接收差分信号，并求解整周模糊度，当解算出整数值后，即可达到厘米级精度，同时需要注意的是，为了保证RTK精度的可靠性和冗余性，建议基准站与移动站的共视卫星大于等于6颗。

这种采用RTK载波相位差分的测量前提必须锁定卫星，通过GPS设备计算出的载波相位与卫星的载波相位做差，从而得到具有相关性的测量精度。

假如需要测量基准站O与车载位置A的距离，设定卫星信号在传播过程中，信号频率f不受任何误差干扰保持不变，此时到O点的相位为；到A点的相位为，则如下列公式：信号从O传递到A的延迟为：可以计算出OA的距离为：其中为在载波波长；为电磁波的速度；为的整周数；为非整周数相位值。

载波相位差分技术
载波相位差分技术
一、什么是载波相位差分技术
载波相位差分技术是一种无线定位技术，它可以利用卫星发射的载波相位信号进行定位。

定位系统根据接收到的载波相位信号，计算出地球表面上位置信息，从而获得水平精度的高精度定位。

二、载波相位差分技术的工作原理
载波相位差分技术采用多个基站（或者称之为参考站）以及卫星，这些参考站接收到的载波相位信号与卫星发射的载波相位信号有差异，而这个差异可以用来测量接收站和卫星之间的距离。

参考站间的距离可以用来估计接收站和卫星之间的距离，然后可以计算出地球表面上的位置信息，从而获得高精度定位。

三、载波相位差分技术的优势
1、高精度：载波相位差分技术可以提供很高的精度，从而使用户能够获得更准确、更可靠的定位结果。

2、可靠性：载波相位差分技术利用多个参考站接收卫星发射的载波相位信号，这使得它比单一基站定位系统更加可靠。

3、成本低：相比传统的定位技术，载波相位差分技术的成本更低，而且可以高效地实现精确的定位。

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载波相位差分
1 简介
载波相位差分是一种坐标变换技术，可以将空间站拍摄的图像从
一个投影坐标系转换到另外一个坐标系，从而形成鱼眼效果照片或全
球影像地图。

载波相位差分是一种对捕获的光线的强度的改善，消除
了海平面水平和太阳或月亮的影响。

2 原理
载波相位差分处理把一张图片中不同时间和空间系统观测到的结
果进行比较，以改善海拔、水位变化和时间的变化对影像表现的影响。

采用双普利斯通道方法，两个波长的光谱分辨率（LPR），形成的叠加
图片进行对比，以比较海岸线和地表特征的变化。

来源于海拔、水位
变化和时间的不同的变化会影响影像表现，这种变化可以使影像的准
确性受到影响。

3 优点
载波相位差分得到的叠加图片具有更高的光谱分辨率，而且能够
反映物理空间、动态物理空间及陆地表层物质配置等适度改进的空间
特征。

优势是能够把图像从一种投影坐标系转换到另一种坐标系，并
在太阳，潮汐及时间的变化影响下，减少空间波动。

4 用途
在航空摄影业中，载波相位差分广泛应用于灾害监测、拓扑研究、从政行政管理，以及地学和地质调查等诸多技术领域；在数字地形地
理测量业，载波相位差分也是完全替代传统差分法以及模型匹配法，
成为一种有效的坐标转换技术。

5 结论
载波相位差分是一种有效的坐标和影像变换技术，它可以有效抵
消海拔、水位的变化以及太阳、潮汐或时间的变化对获取图像有效性
的影响，在众多技术领域中得到广泛应用。

载波相位差分原理由于自身结构及测量中随机噪声误差的限制测距码差分GPS 仅可满足m 级动态定位需要；载波相位测量噪声误差远低于测距码，在静态相对定位中已实现10-6~10-8的精度，但整周未知数求解需进行长时间的静止观测，数据需事后处理，限制了该方法在动态定位中的应用。

然而快速逼近整周模糊度技术的出现使利用载波相位差分技术实时求解载体位置成为可能。

具有快速高精度定位功能的载波相位差分测量技术，简称RTK （real time Kinematic ）技术。

载波相位差分定位技术是在基准站上安置一台GPS 接收机，对卫星进行连续观测，并通过无线电传输设备实时地将观测数据及测站坐标信息传送给用户站；用户站在接收卫星信号的同时通过无线接收设备接收基准站信息，根据相对定位原理实时处理数据并以cm 级精度给出用户站的三维坐标。

载波相位差分定位技术可分为修正法和求差法：前者将载波相位的修正量发送给用户站，对用户站的载波相位进行改正实现定位；后者将基准站的载波相位发送给用户，由用户站将观测值求差进行坐标解算。

星站间的相位差值由三部分组成()()j i j i j i j i t t N t N δϕ+-+=Φ00 （1） 式中()0t N j i 为起始整周模糊度，()0t t N j i -为从起始时刻至观测时刻的整周变化值，j i δϕ为观测相位的小数部分。

则星站间距离为载波波长与星站相位差的乘积，即()()()j ij i j i j i t t N t N δϕλρ+-+=00~ （2） 若在基准站利用已知坐标和卫星星历可求得星站间的真实距离j i ρ，星站间伪距观测值则可表示为()ii j i j i j i j i j i V M T I t t c ++++-⋅+=δδδδδρρ~ （3） 公式中i M δ为多路径效应，i V 为GPS 接收机噪声。

在基准站可求出伪距改正数()ii j i j i j i j i j i j i V M T I t t c ++++-⋅=-=δδδδδρρδρ~ （4） 用此改正数对用户站伪距观测值进行修正，有()()()()()i k i k j ij k j i j k i k j k j i j k V V M M T T I I t t c -+-+-+-+-⋅+=-δδδδδδδδρδρρ~ （5）当基准站和用户站之间的距离小于30km ，可认为j i j k I I δδ=，j i j k T T δδ=，则()()()()()()δρδδδδρδρρ∆+-+-+-=-+-+-⋅+=-222~kjkjkjik i k i k j k j i j k Z ZY YX XV V M M t t c （6）式中()()()i k i k i k V V M M t t c -+-+-⋅=∆δδδδδρ。

载波相位差分名词解释概述在无线通信系统中，载波相位差分（Carrier Phase Shift）是指信号在传输过程中受到的相位变化。

相位差分是一种常见的信号调制方法，用于在调制信号上引入相位变化，以传输和解调数据。

载波相位差分的原理载波相位差分是通过改变信号的相位来传递信息。

在调制时，将高频载波信号与原始信号相乘，产生相位差分信号。

解调时，再次将接收到的信号与高频载波信号相乘，得到相位差分的解调信号。

载波相位差分的特点1.高容量传输：相比于其他调制方法，载波相位差分可以实现更高的传输速率，充分利用信号的相位信息。

2.抗干扰性强：在传输过程中，相位差分信号对环境中的干扰信号具有较好的抵抗能力，提高了信号的可靠性。

3.频谱利用率高：由于相位差分不改变信号的频率特性，可以有效利用频谱资源，提高信道的利用率。

载波相位差分的应用1. 数字通信系统载波相位差分广泛应用于数字通信系统中，如调制解调器、无线局域网（WLAN）和移动通信系统等。

通过对数字信号进行调制和解调，实现高速数据传输和可靠的通信。

2. 光通信系统在光通信系统中，载波相位差分也被广泛使用。

通过在光信号上引入相位差分，可以提高光纤通信的传输速率和容量。

3. 干扰抵抗通信载波相位差分可以提高通信系统对干扰的抗性。

在噪声或干扰环境中，采用载波相位差分可以有效提升信号的传输质量和可靠性。

载波相位差分的优缺点优点：1.高容量传输：载波相位差分可以实现高速数据传输和大容量通信。

2.抗干扰能力强：在干扰环境中，载波相位差分能够提高信号的可靠性和抗干扰能力。

3.频谱利用率高：通过有效利用频谱资源，载波相位差分可以提高信道的利用率。

缺点：1.相位同步要求高：在解调过程中，需要对接收到的信号进行相位同步，要求硬件实现较高的精度。

2.灵敏度较高：载波相位差分对信号强度和相位的变化较敏感，对传输环境的要求较高。

结论载波相位差分作为一种常见的调制方法，被广泛应用于数字通信和光通信系统中。

1.伪距差分目前应用最广的一种差分。

它是在基准站上，观测所有卫星，根据基准站的精确坐标和各卫星的坐标，求出每颗卫星每一时刻到基准站的真实距离。

再与测得的伪距比较，得出伪距改正数，将其传输至流动站接收机来改正测量的伪距，提高定位精度。

伪距差分和载波相位差分实现过程和重难点：基准站伪距公式：()i i i i i i m m m m m m R r c t t dI dT ρ=+∆-∆+∆++(1)i m R 接收机到第I 颗卫星的伪距 i m r 接收机到第I 颗卫星的真实距离m t ∆接收机钟差i t ∆第I 颗卫星钟差i m ρ∆星历误差 i m dI 电离层误差 i m dT 大气层误差知道卫星星历和基准站坐标可以求出卫星到基准站真实距离im r则伪距改正数可以表示为：i i i m m m dr r R =-接收机伪距公式：()i i i i i i n n n n n n R r c t t dI dT ρ=+∆-∆+∆++(2)在接收机距离机站在200-300Km 的情况下，通过接收机伪距测量值加上伪距改正数：i i m n dr R +可以消除电离层，大气层和星历误差。

2221/2()[()()()]i i i i i i m n n n m n n n dr R r c t t x x y y z z D +=+∆-∆=-+-+-+∆ 2222()()()()i i i i i m n n n n dr R D x x y y z z +-∆=-+-+-其中im R 可以由基站发送信息中得到。

在解出卫星星历后求出卫星坐标,在基站信息中可以得到基站天线坐标，则可以求出im r ,则i m dr 可以得到。

由4个方程即可以进行定位解算2、载波相位差分：测相伪距观测方程：载波相位差分又称RTK 技术，是实时处理两个观测站载波相位观测量的差分方法。

基准站将观测到的载波相位，发送给移动站，与移动站自身的载波相位观测值进行相位求差，再解算用户的位置，有单差、双差和三差三种模型。