详细介绍GNSS高精度定位原理

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让我们深入探索GNSS这一革命性的定位技术。全球卫星导航系统（如GPS、伽利略、GLONASS和北斗）构成了一个精密的星座，通过接收卫星信号的精妙计算，实现精准定位。定位的核心原理是通过测量伪距和载波相位来确定我们的位置。伪距的精度可达米级，而载波相位更是达到了惊人的厘米级。然而，这一精确度背后隐藏着时钟同步误差、大气效应和多路径干扰等挑战。
1. 实时定位的艺术
- 单点定位：以伪距为基础，尽管精度能达到米级，但需要通过模型校正来抵消电离层和对流层的影响。
- PPP（精密单点定位）：一个精度飞跃，达到惊人的10厘米，但收敛速度相对较慢，需要更长的时间来稳定定位。
- RTK（实时差分定位）：真正的高精度明星，厘米级定位如丝般顺滑，它利用基站信息实时削弱误差影响，成为户外活动的理想选择。
2. 差分定位的迷宫
- 差分定位有站间、星间和历元间等多种形式，它能显著减小误差，但代价是引入了相关性，并可能减少方程数的自由度。
- 例如，RTK算法巧妙地利用整周模糊度的固定，通过数据处理来缩小定位精度的搜索范围。
3. 技术的局限与突破
- 尽管RTK在大部分情况下表现出色，但面对复杂环境，它可能需要其他技术如惯性导航或视觉定位的辅助，以确保始终达到极致的精度。
4. 应用场景的广阔天地
- GNSS的高精度定位技术已经渗透到各个领域。无论是交通运输中的精准导航，测绘行业的精细测量，还是无人机的自主飞行，甚至是自动驾驶汽车的智能感知，都离不开这一技术的强大支持。