任务三　相对定位工作原理及设置方法

任务三　相对定位工作原理及设置方法

【任务引入】

现需要利用无人机测绘对某块果林进行面积测量，果林位置偏僻，且手机4G信号微弱，要求无人机导航定位精度达到厘米级。

【任务分析】

根据前面所学内容，无人机卫星导航绝对定位的精度达不到厘米级，只能使用相对定位来提高导航定位精度。在相对定位中，载波相位差分定位方法应用最为广泛，在无人机执照考试、房地一体测量、大场景三维建模等领域发挥着巨大的作用。

熟悉相对定位工作原理，才能掌握无人机卫星导航相对定位设备的安装及使用方法。

【相关知识】

在绝对定位中，由于来自空间段、环境段和用户段误差的影响，其定位精度不高，即使可以通过一些方法对这些误差进行处理，但绝对定位的精度仍不能满足精密定位测量的需要。为了进一步消除或减弱这些误差的影响、提高定位精度，一般采用相对定位方法。

相对定位是至少用两台GPS接收机，各自安置在基线的两端，同步观测相同的GPS卫星，以确定基线两端点处接收机天线之间的相对位置和基线向量。在相对定位中，需要多个测站中至少一个测站的坐标值作为基准，利用观测的基线向量求解出其他各站点的坐标值。它是目前GPS定位中精度最高的一种定位方法，广泛应用于精密导航、大地测量、精密工程测量、地球动力学研究等（图5-43）。

图5-43　GPS相对定位

在相对定位中，两个或多个观测站同步观测同组卫星的情况下，卫星的轨道误差、卫星钟差、接收机钟差及大气层延迟误差，对观测量的影响具有一定的相关性。将这些观测量进行不同组合，按照观测站、卫星、历元3种要素来求差，可以大大削弱误差的影响，从而提高定位精度。

根据定位过程中接收机所处状态的不同，可将相对定位分为静态相对定位和动态相对定位（图5-44）。

图5-44　相对定位分类