動(dòng)態(tài)定位是以確定與各觀測(cè)站相應(yīng)的、運(yùn)動(dòng)中的、接收機(jī)載體的位置或軌跡的衛(wèi)星定位。定位時(shí)，至少應(yīng)有1臺(tái)接收機(jī)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

按定位元素不同分為：①絕對(duì)動(dòng)態(tài)定位，以確定運(yùn)動(dòng)中的單個(gè)接收機(jī)載體的三維地心坐標(biāo)或軌跡為目的；②相對(duì)動(dòng)態(tài)定位，通過(guò)安置在運(yùn)動(dòng)載體上的接收機(jī)（稱流動(dòng)站）與安置在基準(zhǔn)點(diǎn)上的接收機(jī)（稱基準(zhǔn)站）進(jìn)行同步觀測(cè)，經(jīng)差分處理以獲得流動(dòng)站的位置或軌跡。

按觀測(cè)數(shù)據(jù)處理時(shí)間不同分為：①實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位，運(yùn)動(dòng)中接收機(jī)載體的位置數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)獲得；②非實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位，運(yùn)動(dòng)中接收機(jī)載體的位置數(shù)據(jù)不能實(shí)時(shí)獲得，而必須經(jīng)事后處理方可獲得。

　　按照誤差改正參數(shù)估計(jì)方法、改正數(shù)的生成與發(fā)播方式、用戶流動(dòng)站定位解算方法等方面的不同，基于連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站的動(dòng)態(tài)定位技術(shù)可分成虛擬參考站、區(qū)域改正參數(shù)和綜合誤差內(nèi)插法等方法。

虛擬參考站方法

　　虛擬參考站方法是由Herbert Landau博士提出，并由Spectra/Terrasat公司推向市場(chǎng)的方法。系統(tǒng)工作時(shí)，數(shù)據(jù)處理中心實(shí)時(shí)接收各基準(zhǔn)站觀測(cè)數(shù)據(jù)，一旦接收到流動(dòng)站用戶的概略坐標(biāo)，利用基準(zhǔn)站的精確坐標(biāo)和實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)概略坐標(biāo)處進(jìn)行誤差建模，虛擬出該處的誤差改正數(shù)，并按RTCM格式發(fā)播給流動(dòng)站。流動(dòng)站相當(dāng)于和一個(gè)離自己不遠(yuǎn)，但實(shí)際上并不存在的參考站進(jìn)行高精度相對(duì)定位，避免了基準(zhǔn)站和流動(dòng)站的距離過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致的RTK性能下降的現(xiàn)象。 VRS方法的主要技術(shù)特點(diǎn)是：

1.流動(dòng)站一般以NMEA格式向數(shù)據(jù)處理中心傳遞概略坐標(biāo)，數(shù)據(jù)處理中心需向流動(dòng)站傳遞生成的虛擬參考站誤差值，這要求數(shù)據(jù)處理中心和流動(dòng)站都具備雙向通信功能；

2.大部分計(jì)算由數(shù)據(jù)處理中心完成，流動(dòng)站只承擔(dān)少部分計(jì)算；
　　3.流動(dòng)站僅要求一般的支持RTCM的常規(guī)RTK接收機(jī)，不需要另外的軟硬件支持，提高了兼容性；
　　4..與常規(guī)RTK相比，流動(dòng)站需要向數(shù)據(jù)處理中心傳輸概略坐標(biāo)，即虛擬參考站的坐標(biāo)。
　　采用這種方法的CORS系統(tǒng)用戶容量取決于網(wǎng)絡(luò)的帶寬和主控站的計(jì)算能力。Trimble公司的GPSNet軟件采用的就是VRS方法。

區(qū)域改正參數(shù)方法

　　區(qū)域改正參數(shù)方法是由Wiibbena博士提出的全網(wǎng)整體解算模型。這種方法基于狀態(tài)空間模型，要求所有基準(zhǔn)站將原始觀測(cè)值實(shí)時(shí)傳送給數(shù)據(jù)處理中心，數(shù)據(jù)處理中心實(shí)時(shí)處理后產(chǎn)生空間誤差改正參數(shù)并通過(guò)擴(kuò)展的RTCM59格式發(fā)播給服務(wù)區(qū)內(nèi)的流動(dòng)站，流動(dòng)站根據(jù)觀測(cè)量和改正參數(shù)進(jìn)行位置求解。這種方法的主要技術(shù)特點(diǎn)是：
　　1 .數(shù)據(jù)處理中心計(jì)算區(qū)域改正參數(shù)，并向用戶發(fā)播；
　　2 .流動(dòng)站根據(jù)改正參數(shù)生成誤差修正值，并完成用戶坐標(biāo)解算；
　　3 .流動(dòng)站不向數(shù)據(jù)處理中心發(fā)送數(shù)據(jù)，用戶數(shù)量沒(méi)有限制；
　　4 .采用擴(kuò)展RTCM格式發(fā)播誤差修正值，流動(dòng)站要購(gòu)買新的軟件來(lái)支持這種模式。
　　FKP方法發(fā)展較快，在德國(guó)、荷蘭等歐洲國(guó)家有廣泛的應(yīng)用。
　　主輔站(Master Auxiliary Concept一MAC)方法是一種改進(jìn)的FKP方法，它將基準(zhǔn)站網(wǎng)分成網(wǎng)絡(luò)、叢網(wǎng)和單元三個(gè)層面。流動(dòng)站根據(jù)其與基準(zhǔn)站的相對(duì)位置，選擇不同層面基準(zhǔn)站生成修正值。
　　Leica公司的Spider軟件就采用主輔站方法。

綜合誤差內(nèi)插法

　　衛(wèi)星定位的多種系統(tǒng)誤差在一定區(qū)域內(nèi)具有強(qiáng)相關(guān)性。綜合誤差內(nèi)插法通過(guò)多個(gè)基準(zhǔn)站的己知誤差直接內(nèi)插該區(qū)域內(nèi)任何一處的綜合誤差，流動(dòng)站利用觀測(cè)數(shù)據(jù)和綜合誤差進(jìn)行動(dòng)態(tài)定位。所謂綜合誤差是指衛(wèi)星定位時(shí)所受的系統(tǒng)誤差的綜合影響量綜合誤差內(nèi)插法的主要技術(shù)特點(diǎn)是：
　　1.數(shù)據(jù)處理中心收集所有基站觀測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)流動(dòng)站的位置選擇合適的基準(zhǔn)站計(jì)算流動(dòng)站的綜合誤差改正信息，數(shù)據(jù)計(jì)算量較少；
　　2 .流動(dòng)站需向數(shù)據(jù)處理中心發(fā)送概略坐標(biāo)；
　　3.數(shù)據(jù)處理中心和流動(dòng)站用戶需具備雙向通信功能；
　　4.流動(dòng)站需要購(gòu)買新的軟件模塊用于用戶位置解算。
　　武漢大學(xué)的Power-NET軟件采用這種綜合誤差內(nèi)插法。 ^[1] 

　　卡爾曼濾波理論一經(jīng)提出，就立即受到了工程界的重視，伴隨著計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展，卡爾曼濾波理論在動(dòng)態(tài)定位領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。而動(dòng)態(tài)定位領(lǐng)域中遇到的實(shí)際問(wèn)題又使濾波理論的研究更深入更完善。
　　經(jīng)典的卡爾曼濾波應(yīng)用的一個(gè)先決條件是建立準(zhǔn)確的動(dòng)態(tài)模型和觀測(cè)模型，這就要求對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)了解比較清楚。偏離理想假設(shè)的觀測(cè)向量或偏離理想假設(shè)的動(dòng)力學(xué)模型必然會(huì)給動(dòng)態(tài)定位結(jié)果帶來(lái)偏差，甚至使卡爾曼濾波發(fā)散。楊元喜分析了在動(dòng)態(tài)定位中，卡爾曼濾波模型誤差對(duì)當(dāng)前歷元和后續(xù)歷元的影響。楊元喜給出了一個(gè)均值補(bǔ)償算法來(lái)克服系統(tǒng)誤差對(duì)動(dòng)態(tài)定位結(jié)果的影響。還有許多學(xué)者曾提出一些自適應(yīng)卡爾曼濾波來(lái)減弱系統(tǒng)偏差的影響。如模型方差自適應(yīng)補(bǔ)償法，Sage自適應(yīng)濾波法，衰減自適應(yīng)估計(jì)法等。但是，這些方法并不能達(dá)到減免模型誤差的目的。張金槐指出：當(dāng)模型誤差較大時(shí)，衰減因子的選擇和自適應(yīng)水平缺乏足夠的論證，不是一種嚴(yán)密的方法。 ^[2] 

當(dāng)動(dòng)態(tài)模型誤差在濾波過(guò)程中未模型化或測(cè)量噪聲非正態(tài)分布時(shí)，線性Kalman濾波的可靠性均受到嚴(yán)重影響。楊元喜基于抗差M估計(jì)原理，建立了一種新的自適應(yīng)抗差濾波理論，并討論了自適應(yīng)濾波解的性質(zhì)。通過(guò)一個(gè)自適應(yīng)因子平衡狀態(tài)預(yù)報(bào)參數(shù)和動(dòng)態(tài)觀測(cè)值的權(quán)，在每一觀測(cè)歷元的參數(shù)估計(jì)中，采用抗差估計(jì)法控制觀測(cè)異常的影響。徐天河提出了改進(jìn)Sage自適應(yīng)濾波的新方法，若動(dòng)態(tài)載體平穩(wěn)，則采用Sage自適應(yīng)濾波，若載體出現(xiàn)擾動(dòng)，則采用具有自適應(yīng)因子的Kalman濾波。胡國(guó)榮和歐吉坤基Sage濾波提出了一種適用于高動(dòng)態(tài)GPS定位的改進(jìn)的自適應(yīng)Kalman濾波方法。由于觀測(cè)向量和狀態(tài)預(yù)測(cè)向量可看成兩組隨機(jī)向量，則可基于方差分量估計(jì)和開(kāi)窗協(xié)方差估計(jì)，自適應(yīng)地確定載體運(yùn)動(dòng)方程信息的權(quán)，為此，提出了基于方差分量估計(jì)和開(kāi)窗協(xié)方差估計(jì)的自適應(yīng)濾波理論[gal。這些方法比經(jīng)典濾波和統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法有了較大的改進(jìn)，效果也比較明顯，但是抗差估計(jì)對(duì)觀測(cè)結(jié)構(gòu)比較差的情況存在粗差的轉(zhuǎn)移和淹沒(méi)問(wèn)題，目前選取合適的抗差權(quán)因子還比較困難。
　　如何克服模型偏差對(duì)參數(shù)估計(jì)的干擾一直是一個(gè)比較棘手的問(wèn)題，也是目前的研究熱點(diǎn)。測(cè)繪界的一些學(xué)者己將假設(shè)檢驗(yàn)法拓展到卡爾曼濾波濾波中，Teunissen提出了與卡爾曼濾波并行操作的誤差探測(cè)、診斷與修復(fù)法；陶本藻提出兩步檢驗(yàn)法，首先對(duì)濾波模型進(jìn)行整體檢驗(yàn)，如果檢驗(yàn)失敗，再對(duì)觀測(cè)模型和狀態(tài)模型分別檢驗(yàn)，定位觀測(cè)粗差和狀態(tài)異常并進(jìn)行消除或補(bǔ)償。楊元喜，張雙成(2004)提出了一種基于移動(dòng)窗口的函數(shù)模型和隨機(jī)模型系統(tǒng)誤差自適應(yīng)擬合法?；谙嗤拇翱?，他們給出了相應(yīng)的觀測(cè)向量和狀態(tài)預(yù)測(cè)向量的協(xié)方差矩陣估計(jì)方法，利用經(jīng)系統(tǒng)誤差修正后的觀測(cè)向量和狀態(tài)預(yù)測(cè)向量及相應(yīng)的協(xié)方差矩陣，再進(jìn)行動(dòng)態(tài)導(dǎo)航濾波計(jì)算，能有效提高導(dǎo)航解的精度。

在動(dòng)態(tài)定位中，濾波技術(shù)是影響系統(tǒng)性能即定位精度的一個(gè)關(guān)鍵因素。由于卡爾曼濾波最初提出的濾波理論只適應(yīng)線性系統(tǒng)，而許多導(dǎo)航定位系統(tǒng)的量測(cè)模型都具有不同程度的非線性，因而就要求人們?nèi)パ芯亢吞剿鬟m合于組合導(dǎo)航系統(tǒng)特點(diǎn)的濾波理論和方法。Sunahara等人提出并研究了擴(kuò)展卡爾曼濾波，將卡爾曼濾波理論進(jìn)一步應(yīng)用到非線性領(lǐng)域，EKF的基本思想是將非線性系統(tǒng)進(jìn)行線性化，然后進(jìn)行卡爾曼濾波，因此卡爾曼濾波是一種次優(yōu)濾波。房建成，萬(wàn)德鈞建立了一種新的GPS動(dòng)態(tài)定位擴(kuò)展卡爾曼濾波模型及其自適應(yīng)算法，大大提高了GPS動(dòng)態(tài)定位擴(kuò)展卡爾曼濾波器的跟蹤能力。郭杭研究了迭代擴(kuò)展卡爾曼濾波計(jì)算方法，并將其用于GPS數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理。賈志軍針對(duì)GPS定位系統(tǒng)基于卡爾曼濾波器提出了一種自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波器算法。張文明基于擴(kuò)展卡爾曼濾波，研究了GPS多徑抑制技術(shù)。然而擴(kuò)展卡爾曼濾波存在實(shí)現(xiàn)性差、計(jì)算量大、估計(jì)精度低等缺陷，這些問(wèn)題起源于標(biāo)準(zhǔn)EKF是取Taylor展開(kāi)式的一階近似，為提高估計(jì)精度也可取二階近似，構(gòu)成SONF濾波，但其實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性和計(jì)算量大大增加。Peiliang Xu利用Bayes原理對(duì)EKF濾波和SONF濾波進(jìn)行了研究。