相对定位原理：园林工程测量成果

利用GPS 进行绝对定位时，其定位精度将受到多种因素的影响，尽管其中一些系统性误差可以通过模型加以削弱，但仍存在一定的残差。GPS 相对定位是目前GPS 测量中定位精度最高的定位方法。其对长距离的最高精度可达5 mm+1 ×10 -8·D。

图7.6　相对定位

GPS 相对定位可分为动态相对定位和静态相对定位。动态相对定位是利用安置在基准点和运动载体上的GPS 接收机所进行的同步观测的资料来确定运动载体相对于基准点的位置（即两者之间的基线向量）的工作。静态相对定位的最基本情况是：两台GPS 接收机分别安置在基线的两端，其位置静止不动，同步观测相同的GPS 卫星，以确定基线端点在协议地球坐标系中的相对位置或基线向量（图7.6）。在实际工作中，常将接收机数目扩展到3 台或3 台以上，同时测定若干条基线向量，这样不仅可以提高工作效率，而且可以增加观测量，提高观测成果的可靠性。静态相对定位精度高，广泛应用于控制测量中。动态相对定位与静态相对定位的观测方程是相同的。

GPS 静态相对定位一般采用载波相位观测值（测相伪距）为基本观测量。在两个观测站或多个观测站同步观测相同卫星的情况下，卫星的轨道误差、卫星钟差、接收机钟差以及电离层和对流层的折射误差等对观测量的影响具有一定的相关性，利用这些观测量的不同组合（通常是求差）进行相对定位，便可有效地消除或者减弱上述误差的影响，从而提高相对定位的精度。

（1）GPS 载波相位观测值可以在卫星间求差，在接收机间求差，也可以在不同历元间求差。将观测值直接相减的过程称为一次差，所获得的结果被当作虚拟观测值，称为载波相位观测值的一次差或单差。(www.xing528.com)

测相伪距观测方程见式（7.5）。常用的求一次差是在接收机间求一次差，此时，消除了卫星钟差。此外，轨道误差、大气折射误差等系统误差的影响也明显减弱。

（2）对载波相位观测值的一次差继续求差，称为二次差。所获得结果仍可当作虚拟观测值，称之为载波相位观测值的二次差或双差。常用的求二次差是在接收机间求一次差后再在卫星间求二次差，此时消除了接收机钟差。

（3）对二次差继续求差称为三次差。所得结果称为载波相位观测值的三次差或三差。常用的求三次差是在接收机、卫星和观测历元间求三次差。三差观测值中消除了与卫星和接收机有关的整周模糊度N。

通过求差大量减少未知数，从而使数据处理变得相对容易。但在GPS 测量中，广泛使用双差固定解而不采用三差解。三差解通常仅被当作较好的初始值，或用于解决整周跳变的探测与恢复、整周模糊度的确定等问题。