全球卫星导航系统为何需要地面差分站？

　　瀚海狼山（匈奴狼山）认为，目前全球卫星导航系统已经成型的大约有4套。也就是北斗，GPS，格洛纳斯和伽利略系统。有些国家还有依附于这4大系统之外的局部卫星定位系统，这里就不提了。这4大系统其实既有合作也有竞争关系。最终比拼的还是定位精度和用户的总量。其实每种系统的全球定位精度也是有所不同的。比如伽利略系统在欧洲定位精度较高。在全球其他地方就很一般。GPS在大西洋两侧定位精度高，在亚洲的定位精度就不如北斗。这种差异，除了在发射卫星时就考虑到的主要服役区域外，还与每种系统在地表的地面站的数量和分布密度有很大的关系。4大卫星定位系统的地面站大多数是地面差分站。地面差分站的主要作用就是消除在空间运行的卫星系统和其他子系统积累的误差。提高定位和授时的准确度。

　　地面差分站的工作原理简单来说。凡是电子和机械的装置都有天然误差，定位卫星本身也不例外。卫星在发射和运行过程中有轨道的误差，卫星运行时间长了有轨道降低的误差。卫星上的原子钟相互有天然误差；卫星的星历会有误差；上行和下行的定位信号因为地球电离层的不稳定而产生误差。另外定位系统的接收机本身也存在误差。有信噪比的误差，电子信号延迟等。另外还存在基准站接收机和流动站接收机之间的无线电传输误差。这些误差平时的量都很小，但是积累起来误差就逐步放大。最终造成定位和授时功能的不准。而设立地面差分站，就是主要消除卫星和接收机之间的公共误差，这就是差分技术。其基本组成包括有一个已知的地面控制点，一个地面基准站，一个测区移动站。

　　工作原理就是通过在一定的区域范围内，根据不同的测量等级，基准站与移动站的距离有差异，一般情况下小于25km。在地面已知控制点上架设一个卫星定位基准站，基准站实时的记录卫星下行的定位信息，通过与地面已知控制点的实际坐标值做比对处理，以解算得到测区移动站的修正量，以此对移动站的测量值进行修正，得到更精准的测量值。从技术原理上讲，全球卫星导航系统的地面差分站，设置的密度越大，范围越广，那么卫星提供的全球导航信号和授时信号就越精确。但是地球表面70%以上是海洋。在海洋表面是很难设置固定不动的卫星差分站的。而且地球上的陆地面积除了远远小于海洋的总面积外。地球陆地还被无数的国界线分割。因此任何国家和国际组织发射的全球卫星导航系统，都无法实现全球任何位置的导航精度都完全一致。

　　大国的领土面积大，可以在本国陆地领土范围内尽量多的设置卫星地面差分站，其原理就像手机信号基站设置的越密集，手机通讯信号质量更好一个道理。但是除了本国国土之外的海洋和陆地上空，主要就靠卫星本身的精度提供服务了。而拥有不同全球卫星定位系统的不同大国之间如果关系特别好，可以高度相互信任。则可以在对方国土上相互设立数量有限的卫星地面差分站，这样就会大大提高双方卫星的全球定位精度，是互利共赢的事情。

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