科普：什么是定位

通过观测确定目标点的坐标或位置叫定位。现在人们要参加聚会活动时，经常会利用智能手机的定位软件发送或者共享地理位置。测绘技术将地理位置用经纬度表示出来，并通过制作地图将地球上点的空间位置和相互联系依据数学法则中的唯一性表示出来。有了地图后，人们就比较方便找到自己所在的位置和要去的地方。

古代的测绘技术

在古代要想精确制作地图不是那么容易，因为这必须依赖于测量技术的发展，依赖于对地球大小和形状的认知。早在公元前３世纪，希腊科学家就用天文测量方法测量地球的形状和大小。唐代僧人一行（张遂），组织领导了我国古代第一次天文大地测量工作，这次测量北达现今蒙古的乌兰巴托，南至今湖南省的常德，他们在这些地方分别测量了冬至、夏至时期日影长及北极星高度，同时还把测量成果绘制成图，在世界上首次测得子午线的长度。

测量是一种手段，其最终结果是利用数据描绘各种图，以图来确定事物的相对位置关系，如墓葬图、古城遗址图、遗址图集、古今地貌图等。目前，发现最早的图是１９７８年在河北平山县三汲乡中山王舆墓中出土的《兆域图》。《兆域图》就是墓葬平面图，它刻在一块长９４厘米、宽４８厘米、厚约１厘米的长方形铜板上。考定此墓主人埋葬时间为公元前３１０年。据计算，《兆域图》的尺寸与实物的大小比例为１∶５００。１９８６年，甘肃省天水市放马滩１号秦墓中出土了绘在松木板上的地图。据分析这些地图埋葬的年代为秦始皇８年。这批图包括政区图、地形图及经济图三类。政区图描绘的是战国晚期秦国的邽县所辖地区；地形图和经济图十分清楚地描制出了邽县四周的山脉河流和各地的经济特点，与今天天水北道区周围的地理环境十分相似。这些图的比例是１∶３０万。说明我国远在２０００余年前，无论是测绘技术还是制图手段，均居于当时世界前列。１９７３年，在湖南长沙马王堆三号汉墓的发掘中，出土了两件轰动世界的地图，一件是《地形图》，另一件是《驻军图》，这两件地图都绘制在锦上，不仅标注了地物特征点的位置，更表现了地理属性和相互关系。

定位与导航的区别及关系

定位与导航的区别在于：导航是对运动物体而言，观测时间短，要求实时处理；而定位要求精度较高，观测时间长，大多是事后处理。导航和定位都需要确定一个参考物，建立与它的相对位置，经纬度实质上就是地球上任意一点相对于地球坐标系的相对位置，地球坐标系原点的定位和坐标轴指向的定向一直是大地测量研究的内容。历史上，虽然人们对三维位置有着一定的理解，但是局限于测量手段，人们还是把水平位置和高程分开测量和表达。２０世纪５０年代，有了卫星导航定位以后，人们才对三维位置的获取理解和研究更为深入和准确。卫星导航由于具有全球覆盖、精度高、可靠性强的优点，解决了茫茫大海无法定位的问题，因此，这种技术被各个国家竞相发展和使用，从而产生出各种定位技术，解决了各种用户不同用途的定位。

导航定位方法的分类

以卫星导航为例，导航定位方法可依据不同的分类标准，作如下划分：

（１）按观测量分类：伪距定位和载波相位定位。

伪距定位是在用全球定位系统进行导航定位时，用卫星发播的伪随机码与接收机复制码的相关技术。测定测站到卫星之间的含有时钟误差和大地折射延迟的距离称为伪距，当同时获得三颗卫星的伪距时，便可以得到测站的三维位置。

卫星导航系统提供两种测距码实现测距，即民用码和军用码。采用民用码伪距观测值定位精度在１０米左右，采用军用码伪距观测值定位精度在３米左右，但是军用码定位需要授权使用军用接收机才可以定位。伪距定位的优点是数据处理简单，对定位条件的要求低，不存在整周模糊度解算，可以非常容易地实现实时定位，其缺点是观测值精度低。

载波相位定位是指利用载波相位观测值或不同频率的载波相位观测值进行线性组合，进而解算位置。载波相位定位的优点是观测值的精度高，可以实现厘米级甚至事后毫米级定位；其缺点是数据处理过程复杂，存在整周模糊度解算的问题，实时定位较为困难。

（２）按定位模式分类：绝对定位、相对定位和差分定位。

绝对定位又称为单点定位，是一种采用单台接收机定位的方式，它所确定的是接收机天线的绝对坐标。这种定位模式的特点是作业方式简单，可以单机作业。绝对定位一般用于导航或者精度要求不高的定位任务中。

相对定位是采用两台以上的接收机，同时对一组相同的卫星观测，以确定接收机天线间的相互位置关系（坐标差），当已知一个接收机坐标时，其他接收机的坐标也就确定。这种定位模式相对定位精度很高，通常使用载波相位观测值。

差分定位也是相对定位的一种方式，但确定的不是两站之间坐标差，确定的是基准站（已知）的误差，通过通讯链传递给流动站（未知）后修正，从而提高用户定位的精度。根据误差作用距离而言，使用测距码伪距观测量的差分定位可分为局域差分和广域差分，使用载波相位观测量的差分定位可分为ＲＴＫ和网络ＲＴＫ。

（３）按时间特性分类：实时定位和非实时定位。

实时定位是根据接收机观测到的数据，实时地解算出接收机天线所在的位置。

非实时定位又称后处理定位，它是通过对接收机接收到的数据处理以后进行定位的方法。

（４）按运动状态分类：动态定位和静态定位。

所谓动态定位就是整个观测过程中，接收机的位置或者天线是处于运动中。在数据处理时，将接收机天线的位置作为一个随时间改变而变化的量。

所谓静态定位就是观测时，接收机天线在整个观测过程中的位置保持不变。那么，在数据处理时，接收机天线的位置是作为一个不随时间的改变而变化的量。在测量中，静态定位一般应用于高精度相对定位测量，多台接收机在不同的测站上进行静止同步观测，观测时间可达几十分钟甚至到数小时，数据处理采用事后处理方式解算出基线解，从而得到未知点的坐标。