8月26日新華網(wǎng)報(bào)道國高科技企業(yè)上海華測導(dǎo)航技術(shù)股份有限公司自主研發(fā)的高精度軍民兩用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航核心板卡，在上海西虹橋中國北斗產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基地通過專家鑒定評審，標(biāo)志著中國高精度衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)新的突破。據(jù)稱這一成果使得中國北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的定位精度精確到厘米級。本文將分析該技術(shù)為我國自行研制的差分定位處理系統(tǒng)。

    我國的北斗系統(tǒng)分為兩代，第一代是有源定位的雙星定位系統(tǒng)，采取發(fā)射端主動發(fā)射信號然后定位的模式，還可以發(fā)短報(bào)文。但在實(shí)踐后發(fā)現(xiàn)該種定位方式定位精度差，保密性不強(qiáng)，在軍事運(yùn)用中作用有限，因此北斗一代衛(wèi)星更適合做通信使用而不是導(dǎo)航。因此我國開始開發(fā)自己的GPS系統(tǒng)??北斗二代，計(jì)劃于2020年發(fā)射35顆星組網(wǎng)全面完成實(shí)現(xiàn)全球通用，目前已覆蓋亞太。

    北斗二代的定位原理與GPS類似，都是利用接受終端同時(shí)接受4顆衛(wèi)星已知的位置，然后利用接收時(shí)差定位自身位置。但如果簡單粗暴的擁這種定位方式，其定位精度是非常差的，往往只能定位在10米到100米之間，因?yàn)檫@其中包含一些誤差因素。主要包含三部分：

    第一部分誤差是由衛(wèi)星鐘誤差、星歷誤差、電離層誤差、對流層誤差等引起的；

    第二部分是由傳播延遲導(dǎo)致的誤差；

    第三部分為各用戶接收機(jī)固有的誤差，由內(nèi)部噪聲、通道延遲、多路徑效應(yīng)等原因造成。

    要處理掉就要利用差分技術(shù)，差分技術(shù)說穿了就是在已知坐標(biāo)上建里一些差分基準(zhǔn)站，然后利用這些基準(zhǔn)站的已知坐標(biāo)和導(dǎo)航計(jì)算出來的定位坐標(biāo)進(jìn)行對比，算出誤差，然后將這個(gè)誤差發(fā)送出去對其他用戶需求的坐標(biāo)進(jìn)行誤差修正，最后得出更加精確的坐標(biāo)。

    當(dāng)然這要求用戶必須位于差分基準(zhǔn)站100千米以內(nèi)。這樣的誤差修正法可以將導(dǎo)航衛(wèi)星的定位精度精確到1米左右。而想進(jìn)一步提高提高定位精度就需要利用載波相位差分法，這種方法是基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈實(shí)時(shí)將其載波觀測量及站坐標(biāo)信息一同傳送給用戶站。用戶站接收GPS衛(wèi)星的載波相位與來自基準(zhǔn)站的載波相位，并組成相位差分觀測值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，能實(shí)時(shí)給出厘米級的定位結(jié)果。

    但要注意利用差分技術(shù)，上述的第一部分誤差可以完全消除；第二部分誤差大部分可以消除，消除程度主要取決于基準(zhǔn)接收機(jī)和用戶接收機(jī)的距離；第三部分誤差則無法消除。這也是今后導(dǎo)航提高定位精度努力發(fā)展的方向。

    而上面提到的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航核心板卡應(yīng)該是能夠完成這種信號處理過程，所以達(dá)到了所謂的厘米級精度。但是要注意這僅僅是在差分站距離不遠(yuǎn)的情況下，我國需要達(dá)到全世界范圍內(nèi)的精確導(dǎo)航，還需要將自身的差分站建設(shè)到全球去，因此要趕上GPS還需要很長的路要走。