特約專欄 | 北斗離我們有多遠(yuǎn)，其實(shí)只有這11個(gè)問題的距離

對GPS和北斗等衛(wèi)星定位系統(tǒng)有一些基礎(chǔ)知識(shí)的人都知道，GPS和北斗衛(wèi)星的定位精度都是米級，一般最高精度不高于3米（即數(shù)值大于3米）。但是為什么經(jīng)常有報(bào)道或者專家說北斗的定位精度可以達(dá)到厘米級呢？厘米級高精度衛(wèi)星定位是否真能實(shí)現(xiàn)？

要實(shí)現(xiàn)厘米級的高精度衛(wèi)星定位，需要依賴于地基增強(qiáng)系統(tǒng)。在實(shí)現(xiàn)高精度定位的區(qū)域附近（30千米-120千米），有一個(gè)已知位置的定位參考站（也稱為差分站），這個(gè)參考站協(xié)助衛(wèi)星定位系統(tǒng)為該區(qū)域的用戶提供高精度定位服務(wù)，也稱差分定位技術(shù)。高精度地基參考站衛(wèi)星定位增強(qiáng)技術(shù)雖然很復(fù)雜，但是可以簡單這樣理解，即在某個(gè)瞬間，在一定距離內(nèi)的兩個(gè)點(diǎn)，其接受到的衛(wèi)星定位信號(hào)相同，那么其誤差是相同的，如果其中一個(gè)點(diǎn)是在已知坐標(biāo)點(diǎn)上，那么則可以知道定位誤差，從而推算出另外一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)。即如已知點(diǎn)坐標(biāo)為X，已知點(diǎn)上衛(wèi)星定位坐標(biāo)為X1，則誤差為X-X1，在另外一個(gè)點(diǎn)上衛(wèi)星定位坐標(biāo)為X2，其高精度定位坐標(biāo)則為X2+（X-X1），雖然差分定位技術(shù)很復(fù)雜，但是基本上可以這樣解釋。

不是。

無論在日常生活還是在工程建設(shè)以及科學(xué)中所使用的高都是指水準(zhǔn)高，即在某點(diǎn)上實(shí)際水面距離地球0米水面的距離。但是，由于地球并非一個(gè)嚴(yán)格的球體或者橢球體，另外，地球各處的質(zhì)量密度不均，導(dǎo)致地球水面并非一個(gè)球面，而是一個(gè)復(fù)雜的曲面。在任何一個(gè)高度的地球水平面都是一個(gè)虛擬的復(fù)雜曲面，而如第二點(diǎn)所述，衛(wèi)星定位所獲得的高是通過衛(wèi)星運(yùn)行軌道虛擬出橢球的橢球高，橢球高無法與水準(zhǔn)高重疊或有統(tǒng)一的高差，因此，衛(wèi)星定位中所獲得的坐標(biāo)高程并非水準(zhǔn)高。

衛(wèi)星定位一直無法獲得正確的高程，而未來空間定位服務(wù)將發(fā)展到三維，需要獲得水準(zhǔn)高，如何解決這個(gè)問題？現(xiàn)在技術(shù)是通過復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型（似大地水準(zhǔn)面模型）虛擬出地球任何一定的水準(zhǔn)面，衛(wèi)星定位中，可以通過改點(diǎn)的橢球高獲得改點(diǎn)的水準(zhǔn)高改正數(shù)，從而計(jì)算出改點(diǎn)的水準(zhǔn)高。目前全球似大地水準(zhǔn)面模型已經(jīng)可以達(dá)到較高精度，未來基于北斗衛(wèi)星和全球似大地水準(zhǔn)面模型的三維空間定位服務(wù)也將成為北斗衛(wèi)星定位服務(wù)熱點(diǎn)之一。