根据差分运算配置的位置不同可将其分为前向差分和后向差分。
1、前向差分是以广播方式不断将差分估算,计算出自身的差分位置信息,并将该传给监控中心。广播差分基准信号的间隔时间直接影响多个移动目标的定位精度。间隔时间长,有些移动目标的差分运算定位精度就低。一般每 5s 广播一次差分基准信号,以保证定位精度在 10m~15m 的范围内。
2、后向差分占用各移动目标把 GPS 接收机接收的定位信息、星历、时间等传输到监控中心,再经中心结合差分基准站的住处由计算机进行差分运算。
前向差分占用无线信道多,中心工作量较小,并且一般 GPS DEM 板都具有差分运算的功能,不需另增投资。后向差分信道利用率高,中心系统计算机工作量增加,所以一般在常规通信 GPS 专用网情况下,采用前向差分方式。
根据差分运算方法的不同,差分又可分为位置差分、伪距差分、多狭义相位差分和广义相位差分。位置差分精度低,相位差分精度高,但技术难度大,造价高,因此一般采用伪距差分。
位置差分的方法是建立一个固定点的坐标信号作为参考基准信号,让移动目标的 GPS 接收机接收到定位信息,利用位置的相对关系,消除测量中的系统误差,以提高精度。移动目标的定位信息用 SN+S 表示,进行差分求出 ,并消除误差 。这种方法要求差分基准站和移动目标 GPS 接收机接收相同的卫星信息,否则误差还是很大。这样就要求移动目标的活动范围要小,否则离中心太远,要使两个 GPS 接收机接收相同的卫星信号是不可能的。
伪距差分的方法也要依靠差分基准信号,但它不要求差分基准站和移动目标的 GPS 接收机接收相同的卫星信号。
GPS 接收机的时钟与卫星参考时间不同步,并且精度不高,所以 C/A 码的移动量中既包含 GPS 接收机于卫星的距离,又包含接收机钟差的偏移量,这样的实际测量结果被称为伪距,不是真实的距离。利用伪距差分运算出的定位精度可达 10m 左右,有时甚至能达到 1m~5m 。