簡介
GPS提供兩種定位服務，即精确定位服務(PPS)和标準定位服務(SPS)。精确定位服務(PPS)将提供水平為17．8m(2dRMS)和垂直為27．7m(2口)的預測定位精度，三維中的每維為0．2m/s(2口)的速度精度，90ns的時間精度。精确定位服務(PPS)采用P碼調制雙頻發射和接收。它僅提供于美國和其盟國的軍事、聯邦政府的用戶及有限的獲準的民用用戶。
标準定位服務(SPS)采用C/A碼調制、單頻發射和接收。它公開提供于民用、商用和其他用戶。盡管标準定位服務(SPS)可提供優于30m(2dRMS)的定位精度，但出于美國國家的利益，美國國防部人為地引人選擇可用性(SA)使其水平定位精度降低至100m(2dRMS)，垂直定位精度為156m(2a)，時間精度為175ns。
由于精确定位服務(PPS)不公開提供，而标準定位服務(SPS)又人為地降低了定位精度，緻使需要高精度定位的民用用戶使用差分技術，提高标準定位服務(SPS)的定位精度，從而形成了差分全球定位系統，簡稱DGPS。DGPS簡單的工作原理：把已知的測定點作為差分基準點，在差分基準站安裝基準GPS接收機，并用GPS接收機連續地接收GPS信号，經處理，與基準站的已知位置進行比對，求解出實時差分修正值，以廣播或數據鍊傳輸方式，将差分修正值傳送至附近GPS用戶，以修正其GPS定位解，提高其局部範圍内用戶的定位精度。
詳細内容
差分技術很早就被人們所應用。它實際上是在一個測站對兩個目标的觀測量、兩個測站對一個目标的觀測量或一個測站對一個目标的兩次觀測量之間進行求差。其目的在于消除公共項，包括公共誤差和公共參數。在以前的無線電定位系統中已被廣泛地應用。
GPS是一種高精度衛星定位導航系統。在實驗期間，它能給出高精度的定位結果。這時盡管有人提出利用差分技術來進一步提高定位精度，但由于用戶要求還不迫切，所以這一技術發展較慢。随着GPS技術的發展和完善，應用領域的進一步開拓，人們越來越重視利用差分GPS技術來改善定位性能。它使用一台GPS基準接收機和一台用戶接收機，利用實時或事後處理技術，就可以使用戶測量時消去公共的誤差源—電離層和對流層效應。特别提出的是，當GPS工作衛星升空時，美國政府實行了SA政策。使衛星的軌道參數增加了很大的誤差，緻使一些對定位精度要求稍高的用戶得不到滿足。因此，現在發展差分GPS技術就顯得越來越重要。
GPS定位是利用一組衛星的僞距、星曆、衛星發射時間等觀測量來實現的，同時還必須知道用戶鐘差。因此，要獲得地面點的三維坐标，必須對4顆衛星進行測量。
在這一定位過程中，存在着三部分誤差。一部分是對每一個用戶接收機所公有的，例如，衛星鐘誤差、星曆誤差、電離層誤差、對流層誤差等；第二部分為不能由用戶測量或由校正模型來計算的傳播延遲誤差；第三部分為各用戶接收機所固有的誤差，例如内部噪聲、通道延遲、多徑效應等。利用差分技術，第一部分誤差完全可以消除，第二部分誤差大部分可以消除，其主要取決于基準接收機和用戶接收機的距離，第三部分誤差則無法消除。
除此以外，美國政府實施了SA政策，其結果使衛星鐘差和星曆誤差顯着增加，使原來的實時定位精度從15m降至100m。在這種情況下，利用差分技術能消除這一部分誤差，更顯示出差分GPS的優越性根據差分GPS基準站發送的信息方式可将差分GPS定位分為三類，即：位置差分、僞距差分和相位差分。這三類差分方式的工作原理是相同的，即都是由基準站發送改正數，由用戶站接收并對其測量結果進行改正，以獲得精确的定位結果。所不同的是，發送改正數的具體内容不一樣，其差分定位精度也不同。
1.位置差分原理
這是一種最簡單的差分方法，任何一種GPS接收機均可改裝和組成這種差分系統。安裝在基準站上的GPS接收機觀測4顆衛星後便可進行三維定位，解算出基準站的坐标。由于存在着軌道誤差、時鐘誤差、SA影響、大氣影響、多徑效應以及其他誤差，解算出的坐标與基準站的已知坐标是不一樣的，存在誤差。基準站利用數據鍊将此改正數發送出去，由用戶站接收，并且對其解算的用戶站坐标進行改正。
最後得到的改正後的用戶坐标已消去了基準站和用戶站的共同誤差，例如衛星軌道誤差、SA影響、大氣影響等，提高了定位精度。以上先決條件是基準站和用戶站觀測同一組衛星的情況。位置差分法适用于用戶與基準站間距離在100km以内的情況。
2.僞距差分原理
僞距差分是目前用途最廣的一種技術。幾乎所有的商用差分GPS接收機均采用這種技術。國際海事無線電委員會推薦的RTCMSC-104也采用了這種技術。
在基準站上的接收機要求得它至可見衛星的距離，并将此計算出的距離與含有誤差的測量值加以比較。利用一個α-β濾波器将此差值濾波并求出其偏差。然後将所有衛星的測距誤差傳輸給用戶，用戶利用此測距誤差來改正測量的僞距。最後，用戶利用改正後的僞距來解出本身的位置，就可消去公共誤差，提高定位精度。
與位置差分相似，僞距差分能将兩站公共誤差抵消，但随着用戶到基準站距離的增加又出現了系統誤差，這種誤差用任何差分法都是不能消除的。用戶和基準站之間的距離對精度有決定性影響。
3.載波相位差分原理
測地型接收機利用GPS衛星載波相位進行的靜态基線測量獲得了很高的精度（10～10）。可是為了可靠地求解出相位模糊度，要求靜止查看一兩個小時或更長時間。這樣就限制了在工程作業中的應用。所以探求快速測量的方法應運而生。例如，采用整周模糊度快速逼近技術（FARA）使基線觀測時間收縮到5分鐘，采用準動态（stop and go），往返重複設站（re-occupation）與動态（kinematic）來升高GPS作業效率。這些技術的運用對推動精密GPS測量起了促進作用。但是，上述這一些作業方式都是事後進行數據處理，不能及時提交成果和實時評定成果質量，很難制止出現事後檢查不合格造成的返工現象。
差分GPS的出現，能實時給定載體的地點，精度是米級，滿足了引航和水下測量等工程的要求。位置差分與僞距差分、僞距差分相位平滑等技術已順利地用于各種作業中。随之而來的是特别精密的測量技術—載波相位差分技術。
載波相位差分技術又稱之為RTK技術（real time kinematic），是建立在及時處理兩個測站的載波相位基礎上的。載波相位差分技術能實時提供觀測點的三維坐标，并達到厘米級的高精度。
與僞距差分原理相同，由基準站通過數據鍊及時将其載波觀測量及站坐标信息一同傳送給用戶站。用戶站接收GPS衛星的載波相位與來自基準站的載波相位，并組成相位差分觀測值進行及時處理，能及時給出厘米級的定位結果。
實現載波相位差分GPS的方法分為兩類：修正法與差分法。前者和僞距差分相同，基準站把載波相位修正量發送給用戶站，以改正其載波相位，之後求解坐标。後者把基準站采集的載波相位發送給用戶台進行求差解算坐标。前者是準RTK技術，後者為真正的RTK技術。
