در روش های مبتنی بر مشاهدات کد تکنیک­های بسیار زیادی برای بهبود تعیین موقعیت یک گیرنده مستقل پیشنهاد شده است. این تکنیک ها در پیچیدگی و نحوه عملکرد از یک ایستگاه مرجع که خطاها را در موقعیت خود محاسبه و برای گیرنده­های نزدیک خود ارسال می کند، تا شبکه جهانی ایستگاه ها که مشاهدات لازم برای تعیین یک مدل تفصیلی برآورد خطا برای گیرنده های نزدیک سطح زمین تهیه می کند، متفاوت است.

این تکنیک ها را می توان در ۳ دسته محلی، منطقه ای و فرا منطقه ای بر حسب محدوده تحت پوشش دسته بندی کرد.

سیستم محلی تعیین موقعیت تفاضلی (LADGPS)

یک سیستم LADGPS صحت تعیین موقعیت یک گیرنده مستقل را به وسیله برآورد خطاهای تاثیرگذار بهبود می بخشد و خطاهای برآورد شده را برای استفاده کاربران نزدیک منتشر می­سازد.

+ تصحیحات فضای موقعیت

اساسا ساده­ترین راه بکارگیری LADGPS ایجاد یک گیرنده مرجع در نقطه­ای است که از طریق عملیات نقشه­برداری مختصات آن معلوم است. در اینصورت تفاوت مختصات (عرض و طول جغرافیایی و ارتفاع ژئودتیک) بین موقعیت تعیین شده از طریق نقشه برداری و موقعیت برآورد شده با استفاده از مشاهدات گیرنده GPS محاسبه و به کاربران نزدیک ارسال می­گردد. این تفاوت مختصات، خطاهای مشترک برای ایستگاه­ مرجع و کاربر را در زمان مشاهده به نشان می­دهد. گیرنده کاربر می­تواند این تفاوت مختصات را در موقعیت بدست آمده از GPS اعمال و موقعیت تصحیح شده را محاسبه کند.

علیرغم سادگی زیاد، این تکنیک نقایص مهمی نیز دارد. نخست آنکه همه گیرنده­ها می­بایست به همان ماهواره هایی مشاهدات را انجام دهند که ایستگاه مرجع مشاهده کرده است، تا بتوان گفت که به طور تقریبی خطاهای کاربران و ایستگاه مرجع مشترک است. بنابراین گیرنده کاربر می­بایست ماهواره­ها را هماهنگ با ایستگاه مرجع انتخاب کند و یا ایستگاه مرجع تصحیحات موقعیتی مربوط به انواع ترکیبات ماهواره­های قابل رؤیت را ارسال کند. این بدان معنی­است که زمانی که ۸ ماهواره یا بیشتر قابل رؤیت باشند، تعداد حالات ممکن برای انواع ترکیبات این ماهواره­ها کاملا غیر کاربردی و زیاد خواهد بود(۸۰ ترکیب یا بیشتر برای تنها ۴ ماهواره). مسئله دوم زمانی رخ می­دهد که گیرنده­های کاربر و ایستگاه مرجع از تکنیک­های متفاوتی (مثلا کمترین مربعات، WLS، فیلتر کالمن و …) برای تعیین موقعیت استفاده کنند.

با توضیحات فوق می­توان گفت که استفاده از تصحیحات فضای موقعیت ندرتا در سیستم­های عملیاتی DGPS به کارگرفته می­شود.

+ تصحیحات فضای شبه فاصله

در بسیاری از سیستم­های عملیاتی LADGPS، ایستگاه مرجع تصحیحات شبه­فاصله را برای هرکدام از ماهواره قابل رؤیت تعیین و ارسال می کند.

برای اطلاع از مراحل انجام این کار و روابط ریاضی مورد استفاده اینجا را کلیک کنید.

+ کارایی سیستم­های محلی تعیین موقعیت تفاضلی کد- مبنا

براساس توضیحات ارائه شده در بخش بررسی انواع خطاها، می­توان به ارائه جدول زیر پرداخت. این جدول مقادیر خطاها را در حالتی که ایستگاه مرجع و کاربر از مشاهدات کد C/A یا سرویس استاندارد GPS (GPS SPS) استفاده کرده باشند، ارائه شده است. در ارائه این جدول فرض بر این بوده است که کاربر و ایستگاه مرجع تقریبا در یک ارتفاع قرار داشته­اند و یا تصحیح تروپوسفری اختلاف ارتفاع اعمال شده است.

یادآوری می­شود که در طول مبناهای کوتاه خطای چندمسیری شاخص­ترین خطاست. در طول مبناهای بلندتر خطاهای یونسفری و تروپوسفری اهمیت خواهند داشت. برای طول مبناهای بلند، با بکاربردن یک مدل محلی برای تروپوسفر می­توان کارایی سیستم بهبود بخشید.

+ سیستم منطقه­ای تعیین موقعیت تفاضلی (RADGPS)

برای وسعت بخشیدن به محدوده استفاده از تصحیحات LADGPS، در حاشیه منطقه پوشش معمولا ۳ ایستگاه یا بیشتر ایجاد و مفهومی به نام سیستم منطقه­ای تعیین موقعیت تفاضلی (RADGPS) مطرح می­گردد. با این توصیف، گیرنده کاربر می­تواند با استفاده از نوعی میانگین گیری وزن دار از تصحیحات شبه فاصله ایستگاه، صحت تعیین موقعیت خود را افزایش دهد. از آنجائیکه خطا در تصحیحات ارسالی با دور شدن از هر ایستگاه افزایش می یابد، وزن مورد استفاده در میانگین گیری ممکن است تنها با توجه به ملاحظات هندسی تعیین گردد تا بیشترین وزن را به نزدیکترین ایستگاه اختصاص دهد.

برای مثال، با ۳ ایستگاه که موقعیت آنها با عرض و طول جغرافیایی به صورت (M1(φ۱, λ۱)، M2(φ۲, λ۲)، M3(φ۳, λ۳ به ترتیب با وزن های w1، w2، w3 و برای کاربر مشخص می شود، یک شکل ساده میانگین گیری می تواند به صورت زیر نوشته شود:

+ سیستم فرا منطقه ای تعیین موقعیت تفاضلی (WADGPS)

این سیستم در تلاش است تا صحتی در حدود متر برای محدوده­ای بسیار وسیع تامین کند، به گونه­ای که کارایی سیستم­های LADGPS را داشته باشد اما از تعداد کمتری ایستگاه مرجع (در مقایسه با آن استفاده کند. برخلاف LADGPS، اصول کار به این شکل است که خطای کلی شبه­فاصله به مولفه تشکیل دهنده آن تجزیه می­گردد تا برآوردی از تغییرات آن در سرتاسر محدوده تعیین شود. با این کار دیگر صحت تعیین موقعیت وابسته به نزدیکی کاربر به یک ایستگاه مرجع نخواهد بود. همانطور که در شکل زیر ملاحظه می­گردد، اساس این سیستم مشتمل بر شبکه­ای از ایستگاه­های مرجع، یک یا چند سایت مرکزی پردازش و یک لینک ارتباطی برای انتقال اطلاعات و تصحیحات به کاربر می­باشد. هر ایستگاه مرجع مشتمل بر یک یا چند گیرنده است که مشاهدات شبه­فاصله و فاز موج حامل را برای ماهواره­های قابل رؤیت انجام می­دهد. این داده­ها برای مرکز (یا مراکز) پردازش تدارک دیده می­شود. در این مرکز داده های خام را برای ارائه برآوردهایی از خطاهای افمریز و ساعت هر ماهواره پردازش می­کنند. سیستم­های تک فرکانسه WADGPS همچنین خطاهای یونسفری را در سرتاسر محدوده سرویس برآورد می­کند. خطاهای تروپوسفری معمولا به­وسیله مدل­های مورد استفاده در ایستگاه های مرجع و کاربر بیان می گردد.