GPS定位原理课件.ppt

GPS定位原理;第二節測碼偽距觀測方程與測相偽距觀測方程;測碼偽距觀測方程線性化;則觀測方程可表示為

考慮到電離層改正和對流層改正，並取

則有

此式中有四個未知數，最少需觀測四顆衛星才能求得四個未知數。

;2、測相偽距觀測方程及其線性化;由上式可得

在接收機初始跟蹤到衛星時刻，測得上式中的左端。右端的兩項為未知數。當接收機鎖定衛星，到時刻，接收機測得的相位含有三項：一是整周固定部分，稱為整周未知數或整周模糊度；二是整周變化部分，由整周計數器記錄；三是不足整周部分。

用表示整周變化部分與不足整周部分之和，並考慮接收機鐘差，則載波相位觀測方程為

以衛星和接收機的座標帶入上式並考慮電離層和對流層改正後線性化，可得

式中的包括幾何距離近似值及對流層和電離層改正。式中有五個未知數，如觀測5顆衛星則有9個未知數。

;第三節GPS絕對定位原理;其中：;令;二、靜態絕對定位原理;如果觀測時間較長，應考慮接收機鐘差變化

——初始觀測時刻

其中有3個鐘差改正數，3個測站座標改正數，共6個未知數

;2、測相偽距絕對定位法

因接收機鐘的穩定性有限，不同曆元有不同的鐘差。以初始曆元為參考曆元，用三階方程式表示鐘差：

觀測衛星數，曆元數，3個測站座標未知數，3個鐘差係數為未知數，另外每顆衛星有一個整周未知數。共個未知數，觀測曆元數應

如果要進行測相偽距絕對定位，觀測前應將接收機固定在一點上觀測一段時間，以求得整周未知數，這一過程稱為初始化，然後才能進行測相偽距動態絕對定位;載波相位觀測應注意：

1）整周數的變化部分由計數器記錄，此間信號不能間斷，如果此間到達接收機的信號被遮擋，造成失鎖，遮擋期間整周記數暫停，遮擋移去後繼續記數，這就丟掉了遮擋期間的若干整周數。這種情況叫整周跳。引起周跳的另一原因是強電磁干擾。

設衛星與接收機的相對運動速度為1km/s，L1載波波長為19cm，信號間斷1秒鐘，產生1000/0.19=5263周的周跳。

2）因各項誤差影響，整周未知數往往不為整數。

;三、精度衰減因數;如取符號

則

——測站點在大地坐標系中的全係數陣。

精度衰減因數———全係數陣住對角線元素的函數，用DOP表示。;精度衰減因數的種類

平面位置精度衰減因數

高程精度衰減因數

空間位置精度衰減因數

接收機鐘差精度衰減因數

幾何精度衰減因數

DOP是觀測衛星空間分佈的函數，常用PDOP

;第四節GPS相對定位原理;第六節差分定位;4、事後差分

參考站與流動站無通信，事後（當天晚上）從inter網下載參考站數據，對流動站數據事後改正。

5、網路RTK

多參考站數據綜合分析，求得適合於流動站的電離層、對流層改正。有效距離80km。

6、廣域網差分

大範圍GPS臺站構成網路，將覆蓋區劃分為格網形式，求各格網點電離層、對流層折射改正，用通信衛星信號發送給流動站。