卫星定位原理

关键概念

什么是GNSS?

GNSS全称Global Navigation Satellite System(全球导航卫星系统)，是多个卫星系统的总称，目前世界上有BDS(中国)，GLONASS(俄罗斯)，GPS(美国)，Galileo(欧洲)，QZSS(日本)，IRNSS(印度)导航卫星系统，GNSS特性如下:

• GPS系统是现阶段应用较为广泛，技术较成熟的卫星定位技术。相继发展出L1C/A、L2C、L5等频段信号提高了定位精度。
• 多系统多频段GNSS模组能够捕获来自不同卫星系统的卫星，使得有效卫星数大幅度提升，提高定位精度和稳定性。
• GNSS模组接收到的信号包含反射和折射信号，产生多路径效应影响定位精度，多频段多星座系统技术可以有效抑制削弱大气层误差，提高定位精度。
• 随着GNSS发展，出现了多种定位技术如RTK，PPP-RTK和多传感融合定位DR(Dead Reckoning 航位推测法)等，满足差异化高精度定位需求。

什么是全系统/全星座/单北斗？

全系统指接收机支持所有卫星定位系统，包括北斗、GPS、GLONASS、Galileo、QZSS等五个系统。所谓五星十六频、五星五频中的五星指的就是卫星系统。
全系统 = 全星座， 仅叫法区别
单北斗，是近些年国家倡导的一项政策，指接收机在仅依赖北斗卫星信号的条件下实现定位或导航。多出现在行业应用，例如电网、应急等。

什么是全频/三频/双频/单频？

常见频点搭配组合

如上图，
全频：所有的卫星频点都支持
三频：支持L1+L2+L5
双频：支持L1+L5 （或L1+L2）
单频：支持L1

提示

当讨论接收机或天线支持的频点时，一般以GPS的频点代指某个频段内的所有信号。比如支持GPS L5，如果接收机同样支持北斗系统，实际上接收机也支持B2a，以此类推。

一般来说，支持的频点越多定位的性能越好，但同时要考虑接收机的信号处理能力、定位算法等综合因素。

定位原理

普通精度定位原理

传统意义上的卫星定位，一般是通过接收机直接接收卫星信号，卫星信号会包含原始观测量，然后接收机根据收到的卫星信号，通过载波相位、码元等信息，就可以解算出内部的距离信息，理论上只要同时能观测3个卫星（不包括钟差），就可以通过简单的定位算法计算出最终的位置信息。我们常用的手机gps定位就是这个原理。

对于广大开发者而言，应该都接触过市面上大量的定位模组。这些模组内置了接收机、定位解算全套功能，通常硬件上电就会通过串口自动输出定位信息。这种单纯依靠接收机搜星，并直接计算位置的方法，就是我们常说的卫星单点定位。

RTK高精度定位原理

普通的卫星定位存在误差，例如卫星误差（轨道、时钟）、大气误差（电离层、对流层）等，如果要得到厘米级定位精度，需要对这些误差进行改正校准。

FindCM/FindM Pro定位原理：
千寻高精度定位服务，依托国家北斗地基增强系统“全国一张网”，对导航卫星信号进行连续跟踪观测，基于云端高精度计算引擎计算出误差改正数据，并向终端设备播发；终端设备获取到改正数据之后，结合自己所在位置的卫星观测数据，进行定位解算，在良好的环境下，可使终端实时定位精度提升到水平2厘米，高程5厘米。