单点精准定位系统_标准单点定位与精密单点定位

导航：

• 1、目前世界上全球定位系统有哪些？
• 2、全球四大定位系统是什么？
• 3、单点固定是什么原理
• 4、GPS单点定位的精度是多少
• 5、精密单点定位技术（PPP）和RTK技术有什么区别？
• 6、全球定位系统

目前世界上全球定位系统有哪些？

美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯“格洛纳斯”系统、欧洲“伽利略”系统及中国“北斗”。

截止到2020年，美国投入使用的GPS组网卫星达到了24颗，另有4颗是备用卫星，所以美国的定位系统卫星总数达到了28颗。这些卫星都是中地卫星，分布在20200千米高的平面上，它们以组网的模式在地球上空展开，保证了地标可视范围内的“全覆盖”。根据美国官方的数据显示，这些卫星目前的精确度在10米左右，美国方面正在进行技术改良，希望能够在不久的将来精确到1米。

而凭借着前苏联“美苏争锋”时期的发展成果，俄罗斯也依靠着雄厚的底气在全球导航系统争霸中占有一席之位。1993年，俄罗斯凭借着苏联解体之后留下的尖端航天技术，大胆地提出了“格洛纳斯”卫星导航系统的架设蓝图，后来在投入约30多亿美元的情况下，仅仅不到三年时间，就完成了“格洛纳斯”导航系统的组网工作。可以说，俄罗斯的效率是相当高，但技术含量上，和美国的GPS以及中国的北斗系列还是存在着一定差距的。

除了俄罗斯和美国外，西方还有一个卫星导航系统叫“伽利略”。“伽利略”不属于单个国家，而是属于众多的欧洲国家。由于欧洲各国技术、经济、政治相对分散，没有国家有能力独立架设一个卫星导航系统，于是包括法国、德国在内的欧洲大国就提出了联合研发“伽利略”卫星导航系统的设想，但后期同样由于各国的利益均分不妥，导致了项目出现了众多的搁置问题。

扩展资料：

虽然是两个国家各自建立的不同的导航系统，但俄罗斯的导航系统和美国的GPS还是有很多的相似点，比如在运行卫星数量上，俄罗斯也是24个，其整体的工作和精度等等都类似于GPS。不过，有一个很大的不同之处是，俄罗斯的导航卫星是分布在3个轨道平面上的。而且，俄罗斯的导航卫星寿命很短、技术不稳定，因此俄罗斯的备用卫星也比较多，所以即便在系统建成之后，俄罗斯也没能动摇美国GPS的权威地位。

直到中国北斗导航系统的出现，美国GPS定位系统的全球垄断地位才开始被动摇。中国“北斗”导航系统和美国GPS有很大的不同，依靠着“后发先至”的时代优势，中国的科学家和决策者采用了最新的技术和空间理念，让北斗卫星导航系统在很多技术问题上一举超越了GPS。我国的北斗导航的卫星系统整体还在完善中，到2020年，将有35颗导航卫星同时工作，届时不管是精度还是核心质量上，都将整体超越美国的GPS，从而改写美国在这一领域长达数十年的垄断历史。

参考资料：人民网-全球四大卫星导航系统比较

全球四大定位系统是什么？

GPS系统（美国）

GPS系统是美国从上世纪70年代开始研制，主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的,经过20余年的研究实验,耗资300亿美元,到1994年,全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。

2. 北斗系统（中国）

北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统,是继美国GPS全球定位系统和俄国GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具有短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度优于20m。

3.GLONASS系统（俄罗斯）

“格洛纳斯”GLONASS是前苏联从80年代初开始建设的与美国GPS系统相类似的卫星定位系统，覆盖范围包括全部地球表面和近地空间，也由卫星星座、地面监测控制站和用户设备三部分组成。

4.伽利略卫星导航系统（欧盟）

Galileo系统总投资达35亿欧元的伽利略计划是欧洲自主的、独立的民用全球卫星导航系统，提供高精度，高可靠性的定位服务，实现完全非军方控制、管理，可以进行覆盖全球的导航和定位功能。

扩展资料

全球卫星导航系统，也称为全球导航卫星系统，是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。

常见系统有GPS、BDS、GLONASS和GALILEO四大卫星导航系统。最早出现的是美国的GPS，现阶段技术最完善的也是GPS系统。

随着近年来BDS、GLONASS系统在亚太地区的全面服务开启，尤其是BDS系统在民用领域发展越来越快。卫星导航系统已经在航空、航海、通信、人员跟踪、消费娱乐、测绘、授时、车辆监控管理和汽车导航与信息服务等方面广泛使用，而且总的发展趋势是为实时应用提供高精度服务。

参考资料：全球卫星导航系统--百度百科

单点固定是什么原理

单点定位也称绝对定位，是指在协议地球坐标系中，直接确定观测站相对于坐标原点（地球质心）绝对坐标的一种方法。 “绝对”一词主要是为了区别相对定位，绝对定位和相对定位在观测方式、数据处理、定位精度以及应用范围等方面均有原则区别。

举例：测区1:50000或更大比列尺地形图，已有各类控制点、卫星跟踪站的资料等。

浮点解：定位精度小于0.5米，根据经验其平面和高程误差一般在0.1-0.3米，可满足精度要求不大于0.5米的测绘工作；定位精度若大于0.5米，平面和高程误差一般在1-3米。

举例：所有同步观测时间短于35min的快速定位基线。

固定解：其定位精度在1厘米以内，可满足除首级控制测量及其他高精度要求的测绘工作以外的各种比例尺的地形图测绘、施工放样及图根点测量等。

举例：15km内的基线，须采用双差固定解。15km以上的基线允许在双差固定解和双差浮点解中选择最优结果。

差分解：是有信号，但由于各种原因，比如卫星数量太少或移动站位置太差，导致交汇数据精确度非常低，定位精度一般在5-10米之间，有时还会更大，一般不采用。

举例：同一时段观测值的数据剔除率其值要求大于10%的定位基线。

GPS系统主要由空间星座部分、地面监控部分和用户设备部分组成。

GPS卫星星座由24颗卫星组成，其中21颗为工作卫星，3颗为备用卫星。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面上，即每个轨道面上有4颗卫星。

卫星轨道面相对于地球赤道面的轨道倾角为55°，各轨道平面的升交点的赤经相差60° ，一个轨道平面上的卫星比西边相邻轨道平面上的相应卫星升交角距超前30°。这种布局的目的是保证在全球任何地点、任何时刻至少可以观测到4颗卫星。

地面监控部分主要由1个主控站、4个地面天线站和6个监测站组成。

主控站全球定位系统是整个地面监控系统的管理中心和技术中心。

注入站目前有4个，注入站的作用是把主控站计算得到的卫星星历、导航电文等信息注入到相应的卫星。

注入站同时也是监测站，监测站的主要作用是采集GPS卫星数据和当地的环境数据，然后发送给主控站。

GPS单点定位的精度是多少

gps单点定位也叫绝对定位，就是采用一台接受机进行定位的模式，它所确定的是接受机天线在wgs-84世界大地坐标系统中的绝对位置，所以单点定位的结果也属于该坐标系统。优点是只需一台接受机即可独立定位，外业观测的组织及实施较为方便，数据处理也较为简单。

缺点是定位精度较低，受卫星轨道误差，钟同步误差及信号传播误差等因素的影响，精度只能达到米级。

精密单点定位技术（PPP）和RTK技术有什么区别？

精密单点定位技术（PPP）和RTK技术区别如下：

两者主要区别就是基站定位技术不同。首先用通俗的话来说，RTK是先架设一个基站，基站把自己的误差是多少告诉我，我再用这个误差项去消除自己移动站的误差。而PPP不用我们自己架设基站，已经有一些基础的基站，通过卫星发送的数据，把误差分离处理后告知了卫星，卫星做了误差的消除后再给我们定位信息。

RTK技术（实时动态载波相位差分技术）：基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给移动站。移动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级定位结果。

精密单点定位PPP，利用单台双频地球导航卫星系统GNSS接收机，基于载波相位观测值和国际GNSS服务组织IGS 提供的卫星轨道和钟差产品进行单点定位的技术。

简介：

基站即公用移动通信基站，是移动设备接入互联网的接口设备，也是无线电台站的一种形式，是指在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。

移动通信基站的建设是移动通信运营商投资的重要部分，移动通信基站的建设一般都是围绕覆盖面、通话质量、投资效益、建设难易、维护方便等要素进行。随着移动通信网络业务向数据化、分组化方向发展，移动通信基站的发展趋势也必然是宽带化、大覆盖面建设及IP化。

全球定位系统

GPS具有定位的高度灵活性和高精度、快速、提供三维坐标、全天候作业、操作简便以及全球连续覆盖等特点，已经成为获取现势空间数据的重要手段，广泛应用于土地资源调查和空间定位数据的采集。

（一）GPS发展概况

在卫星定位系统出现之前，无线导航系统是远程导航与定位最主要的工具。无线电导航系统的缺点是覆盖的工作区域小，电波传播易受大气影响，定位精度不高。

1958年开始研制、1964年正式投入使用的美国的子午仪系统（Transit）是全球最早的卫星定位系统。由于该系统卫星数目较少，不超过6颗，运行高度较低（平均1000千米），从地面站观测到卫星的时间间隔较长（平均l.5小时），因而它无法提供连续的实时三维导航，而且精度较低。

全球定位系统是1973年美国国防部制定的计划，从20世纪70年代开始研制，历时20年，于1994年全面建成，是具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。

GPS网络由24颗卫星组成。这些卫星不中断地向地面站发回精确的时间信息和它们的位置信息。GPS接收器利用GPS卫星发送的信号确定卫星在太空中的位置，并根据无线电波传送的时间来计算它们间的距离，计算出至少3～4颗卫星的相对位置后，GPS接收器就可以用三角学来算出自己的位置。每个GPS卫星都有4个高精度的原子钟，同时还有一个实时更新的数据库，记载着其他卫星的现在位置和运行轨迹。当GPS接收器确定了一个卫星的位置时，它可以下载其他所有卫星的位置信息，这有助于它更快地得到所需的其他卫星的信息。

目前，全球有几套GPS系统处于运行状态，包括美国、俄罗斯的GLONASS、欧洲空间局的Galileo以及我国的北斗系统。

（二）美国GPS系统

美国的GPS主要由三大部分构成——空间部分、地面站和用户。空间部分是由24颗卫星组成的覆盖全球的卫星网络，这些卫星处于离地面约2万千米的圆轨道上。轨道面的倾角为63°，系统中共有3条升交点赤径相互相差120°的轨道，每条轨道上均匀分布8颗卫星，相邻两轨道上卫星相隔30°。卫星姿态采用三轴稳定方式，以便保证卫星上导航天线的辐射口总是对准地面。卫星上工作频率为2200～2300兆赫兹的遥测发射机，把卫星的各种遥测数据发送到地面站组。卫星上的接收机接收地面站向卫星发送的频率为1750～1850兆赫兹的导航信息，包括时钟校正参量、大气校正参量、卫星星座及全部24颗卫星的历书等。卫星接收机也接收来自地面站组的控制指令。

卫星上装有稳定度为1×10-13的精密原子钟，各卫星的原子钟相互同步，并与地面站组的原子钟同步。这样建立起GPS系统的精密时系，称为GPS时。向地面发送的星历就是以GPS时为基础和顺序发射的。发射双频是为了校正电离层产生的附加延时。

目前GPS系统提供的定位精度优于10米，而为得到更高的定位精度，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。

（三）俄罗斯GLONASS

GLONASS是前苏联从20世纪80年代初开始建设的与美国GPS系统相类似的卫星定位系统，也由卫星星座、地面监测控制站和用户设备三部分组成。现在由俄罗斯空间局管理。GLONASS系统单点定位精度水平方向为16米，垂直方向为25米。

GLONASS卫星由质子号运载火箭一箭三星发射入轨，卫星采用三轴稳定体制，质量1400千克，设计轨道寿命5年。所有GLONASS卫星均使用精密铯钟作为其频率基准。第一颗GLONASS卫星于1982年10月12日发射升空。

GLONASS系统的卫星星座由24颗卫星组成，均匀分布在3个近圆形的轨道平面上，每个轨道面8颗卫星，轨道高度19100千米，运行周期11小时15分，轨道倾角64.8°。

与美国的GPS系统不同的是，GLONASS系统采用频分多址（FDMA）方式，根据载波频率来区分不同卫星；GPS是码分多址（CDMA），根据调制码来区分卫星。每颗GLONASS卫星发射的两种载波的频率分别为L1=1602+0.5625k（兆赫兹）和L2=1246＋0.4375k（兆赫兹），其中k（l～24）为每颗卫星的频率编号，所有GPS卫星的载波频率相同，均为L1=1575.42兆赫兹和L2=1227.6兆赫兹。

为进一步提高GLONASS系统的定位能力，开拓广大的民用市场，俄罗斯采取了与美国GPS系统不同的政策，即对GLONASS系统采用了军民合用、不加密的开放政策。并计划用4年时间将其更新为GLONASS-M系统，改进一些地面测控站设施，将卫星的在轨寿命延长到8年，实现系统的高定位精度，位置精度提高到10～15米，定时精度提高到20～30纳秒，速度精度达到0.01米/秒。

GLONASS系统的主要用途是导航定位，当然与GPS系统一样，也可以广泛应用于各种等级和种类的测量应用、GIS应用和时频应用等。

（四）欧洲空间局Galileo系统

欧盟于2002年3月底正式批准启动“伽利略”全球卫星导航定位系统计划。根据计划，该系统的第一颗卫星于2004年发射升空，至2008年共发射30颗卫星以构建整个导航系统网络。2002～2005年第一阶段的投资达到11亿欧元，其中欧盟承担一半，另外一半由欧洲空间局承担。

Galileo是欧洲自主的、独立的全球多模式卫星定位导航系统，提供高精度、高可靠性的定位服务，同时将实现完全非军方控制和管理。Galileo能够与美国的GPS、俄罗斯的GLONASS系统实现多系统内的相互合作，任何用户将来都可以用一个接收机采集各个系统的数据或者各系统数据的组合来实现定位导航的要求，Galileo可以分发实时的米级定位精度信息，这是现有的卫星导航系统不具备的。

Galileo由空间部分、地面部分和用户三部分组成。空间部分由分布在3个轨道上的30颗中等高度轨道卫星（MEO）构成，每个轨道面上有10颗卫星，9颗正常工作，1颗运行备用，轨道面倾角56°。地面部分包括全球地面控制段、全球地面任务段、全球域网、导航管理中心、地面支持设施和地面管理机构。用户端主要就是用户接收机及其等同产品。Galileo将与GPS、GLONASS的导航信号一起组成复合型卫星导航系统，因此，用户接收机将是多用途、兼容性接收机。

除了导航、定位、授时等基本服务，Galileo还提供搜索与救援（SAR功能）等特殊服务。该系统可在铁路安全运行调度、海上运输系统、陆地车队运输调度、精准农业以及飞机导航和着陆系统中应用。

（五）我国的“北斗”系统

我国的GPS技术研究起步于20世纪80年代，进入90年代，GPS技术研究、开发和应用取得了长足的进展。

1983年，我国科学家提出了利用两颗同步定点卫星进行定位导航的设想，这一系统称为“双星定位系统”。1993年我国进一步进行了“双星定位系统”的试验工作，1994年正式立项，2003年我国成功地将第三颗“北斗”一号导航定位卫星送上太空，它的准确入轨标志着我国已成功建立了自主的卫星导航系统——第一代北斗卫星导航定位系统。

北斗卫星导航系统由空间卫星、地面控制中心站和用户终端三部分构成。空间部分即“北斗”一号，由两颗工作卫星和一颗备份卫星组成，2003年发射的是备份卫星，两颗定位卫星分别于2000年10月31日和12月21日发射。

用户利用一代“北斗”系统定位，首先向地面中心站发出请求，地面中心站再发出信号，分别经两颗卫星反射传至用户，地面中心站通过计算两种途径所需时间即可完成定位。一代“北斗”系统与GPS系统不同，对所有用户位置的计算不是在卫星上进行，而是在地面中心站完成的。因此，地面中心站可以保留全部北斗用户的位置及时间信息，并负责整个系统的监控管理。

“北斗”系统采用的是有源定位，GPS和GLONASS等都是无源定位，这是它们本质上的不同点。所谓有源定位就是用户需要通过地面中心站联系导航定位卫星，而无源定位是用户直接与卫星联络确定自己的位置。GPS和GLONASS的主要功能都是定位和授时，应该说，从用户获得这两项服务的便利程度和精确程度来看，一代“北斗”系统还处于劣势。但“北斗”系统比这两种全球定位系统多了一项通讯功能。2010年前，集无源定位和有源定位于一体的我国导航定位系统——二代“北斗”将建成，届时，国民经济各领域都将从中获得更大的效益。

土壤学研究有大量的野外工作，在GPS进入民用阶段以前，野外的定位采用罗盘、气压计、米尺等设备，这些方法定位速度慢、精度差、可重复性低，不利于长期的定位研究。GPS的出现克服了这些缺点，不仅可以快速、高精度地定位，还可以与GIS及RS结合，直接生成新的数据资源，动态、快速地更新土壤资源数据以及土地利用的准实时现状。

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