DOP和差分GPS

今天在做E650V串口输出数据的解析与提取，对PDOP的概念不甚清楚，向镇海请教了一下，他也只记得大概，给了我一本书“卫星导航原理与应用”。除了PDOP等概念外，趁机对差分GPS的类型等知识也重新梳理一遍。

先来看看DOP（Dilution of Precision）精度衰减因子的概念。
DOP包括GDOP（Geometric DOP）几何精度衰减因子，PDOP（Position DOP）位置精度衰减因子，HDOP（Horizontal DOP）水平精度衰减因子，VDOP（Vertical DOP）垂直精度衰减因子和TDOP（Time DOP）时间精度衰减因子。各个因子的表达式如下：
GDOP=(Tx**2+Ty**2+Tz**2+Tt**2)**0.5/T;
PDOP=(Tx**2+Ty**2+Tz**2)**0.5/T;
HDOP=(Tx**2+Ty**2)**0.5/T;
VDOP=Tz/T;
TDOP=Tt/T;
其中Tx,Ty,Tz,Tt分别是x,y,z,t的方差。从表达式可以看出，影响GDOP的因素包括x,y,z,t，PDOP包含x,y,z，HDOP包含x，y，VDOP仅包含z，TDOP仅包含t。

再来看看差分GPS的类型。
根据差分GPS基准站发送的信息内容的不同分为位置差分，伪距差分，相位平滑伪距差分和载波相位差分四种。其工作原理相同，都是由基准站发送改正数，由游动站接收并对其测量结果进行改正。所不同的是发送的改正数的具体内容，最后得到的差分定位精度也不同。

位置差分：发送的修正量是解算坐标与参考站已知坐标的误差。优点是计算方法简单，适用于一切GPS接收机，包括最简单的接收机。缺点是必须严格保持参考站与用户观测同一组卫星。适用于用户与基准站间距离在1000km以内的情况。

伪距差分：发送的修正量是参考站与可见卫星的距离与含有误差的测量值的差值。优点是1）修正量是直接在WGS84坐标下计算的，无须坐标变换，因而可保证精度；2）这种方法能提供伪距修正量及其变化率，可以精确地考虑吧时间延迟的影响；3）它能提供所有卫星的修正量，用户可选用任意4颗卫星定位。随着用户到基准站距离的增加，卫星时钟误差被完全消除，对流层误差、接收机噪声不受距离变化的影响，星历误差、电离层误差和UERE（用户等效距离误差）随距离增加而变大。

广域增强：WAAS不是广播距各卫星的距离修正值，而是广播卫星星历的误差矢量和速率误差矢量，因此克服了局域增强（LAAS）只在小范围内起作用的缺点。

相位平滑的差分伪距是直接差分伪距观测量与推算量的加权平均。

载波相位差分：RTK（Real Time Kinematic）是建立在实时处理两个测点的载波相位基础上的。发送的修正量是基准站的载波观测量及站坐标信息。用户接收GPS卫星的载波相位与来自参考站的载波相位，组成相位差分观测值进行实时处理，能实时给出厘米数量级的定位结果。