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gps基本原理ppt課件(編輯修改稿)

2026-02-10 03:25 本頁面

　

【文章內(nèi)容簡介】觀測，可確定其影響大小，并對觀測量加以修正。其有效性不低于 95%. ? 利用電離層模型加以修正：對單頻接收機(jī)，一般采用由導(dǎo)航電文提供的或其它適宜電離層模型對觀測量進(jìn)行改正。目前模型改正的有效性約為 75%，至今仍在完善中。 ? 利用同步觀測值求差：當(dāng)觀測站間的距離較近（小于20km）時，衛(wèi)星信號到達(dá)不同觀測站的路徑相近，通過同步求差，殘差不超過 106。 ? 衛(wèi)星信號傳播誤差 167。 GPS衛(wèi)星定位基礎(chǔ) ?對流層的影響對流層折射對觀測量的影響可分為干分量和濕分量兩部分。干分量主要與大氣溫度和壓力有關(guān)，而濕分量主要與信號傳播路徑上的大氣濕度和高度有關(guān)。目前濕分量的影響尚無法準(zhǔn)確確定。對流層影響的處理方法： ? 定位精度要求不高時，忽略不計。 ? 采用對流層模型加以改正。 ? 引入描述對流層的附加待估參數(shù)，在數(shù)據(jù)處理中求解。 ? 觀測量求差。 167。 GPS衛(wèi)星定位基礎(chǔ) ?多路徑效應(yīng) 接收機(jī)天線除直接收到衛(wèi)星發(fā)射的信號外，還可能收到經(jīng)天線周圍地物一次或多次反射的衛(wèi)星信號。兩種信號迭加，將引起測量參考點(diǎn)位置變化，使觀測量產(chǎn)生誤差。對測碼偽距的影響達(dá)米級，對測相偽距影響達(dá)厘米級。減弱措施： ? 安置接收機(jī)天線的環(huán)境應(yīng)避開較強(qiáng)發(fā)射面，如水面、平坦光滑的地面和建筑表面。 ? 選擇造型適宜且屏蔽良好的天線如扼流圈天線。 ? 適當(dāng)延長觀測時間，削弱周期性影響。 ? 改善接收機(jī)的電路設(shè)計。 167。 GPS衛(wèi)星定位基礎(chǔ) ? 接收設(shè)備有關(guān)的誤差 ? 觀測誤差：當(dāng)天線高 ,置平誤差，則對中誤差為。 ? 接收機(jī)鐘差：日頻率穩(wěn)定度約為 1011，如果接收機(jī)鐘與衛(wèi)星鐘之間的同步差為 1?s，則等效距離誤差為 300m。處理接收機(jī)鐘差的方法： ? 作為未知數(shù)，在數(shù)據(jù)處理中求解。 ? 利用觀測值求差方法，減弱接收機(jī)鐘差影響。 ? 定位精度要求較高時，可采用外接頻標(biāo)，如銣、銫原子鐘，提高接收機(jī)時間標(biāo)準(zhǔn)精度。 167。 GPS衛(wèi)星定位基礎(chǔ) ? 載波相位觀測的整周未知數(shù) ? 天線相位中心位置偏差天線相位中心與儀器的幾何中心應(yīng)保持一致。實(shí)際上，隨著信號輸入的強(qiáng)度和方向不同而有所變化，同時與天線的質(zhì)量有關(guān)，可達(dá)數(shù)毫米至數(shù)厘米。 ? 其它誤差來源包括地球自轉(zhuǎn)影響和相對論效應(yīng) 167。 GPS衛(wèi)星定位基礎(chǔ) GPS測量的觀測模式按參考點(diǎn)的位置不同進(jìn)行分類按用戶接收機(jī)在作業(yè)中的狀態(tài)分類按所使用的觀測量分類絕對定位相對定位靜態(tài)定位動態(tài)定位偽動態(tài)定位半動態(tài)定位測碼定位測相定位 167。 GPS衛(wèi)星定位基礎(chǔ) 絕對定位：確定測站在協(xié)議地球坐標(biāo)系中坐標(biāo)?？梢哉J(rèn)為這種定位方式的參考點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。相對定位：在協(xié)議地球坐標(biāo)系中，確定測站相對于參考點(diǎn)之間的相對坐標(biāo)。 167。 GPS衛(wèi)星定位基礎(chǔ) 靜態(tài)定位：用戶接收機(jī)在定位過程中保持靜止。由于接收機(jī)天線靜止不動，可以獲取多個歷元、多個測段觀測數(shù)據(jù)，以達(dá)到觀測衛(wèi)星的空間幾何圖形有較大改變的目的。用這種定位方式的實(shí)質(zhì)是讓觀測矩陣不 “ 病態(tài) ” ，能正確地解出觀測方程的末知參數(shù)。動態(tài)定位：用戶接收機(jī)在定位過程中處于運(yùn)動狀態(tài)。 167。 GPS衛(wèi)星定位基礎(chǔ) 偽動態(tài)定位（ Pseudo Kinematic Positioning）也稱作間歇設(shè)站法，它的作業(yè)至少需要兩臺接收機(jī)，其中一臺固定于參考站上，另一臺在待測點(diǎn)上流動。每個測站觀測兩次，兩次觀測間隔大于 1個小時，每次觀測不少于 5 分鐘。在待定點(diǎn)流動的過程中，不需要保持對衛(wèi)星的跟蹤。這種定位方式實(shí)質(zhì)上是靜態(tài)定位。兩次觀測間隔大于 1 個小時的目的就是為了獲取衛(wèi)星空間幾何圖形的較大改變。半動態(tài)定位（ SemiKinematic Positioning）也稱作走走停停測量（ Stop and Go），在作業(yè)之前，應(yīng)對整周模糊度進(jìn)行初始化。作業(yè)時，一臺接收機(jī)置于參考點(diǎn)，另一臺在待測點(diǎn)流動，且在測量過程中應(yīng)保持對四顆以上衛(wèi)星的連續(xù)跟蹤。如果在流動過程中有衛(wèi)星失鎖，需重新對整周模糊度進(jìn)行初始化。 167。 GPS衛(wèi)星定位基礎(chǔ) 測碼定位：利用 GPS衛(wèi)星的測距碼進(jìn)行定位。測相定位：利用 GPS衛(wèi)星的載波進(jìn)行定位。 167。 GPS衛(wèi)星定位基礎(chǔ) 差分動態(tài)定位（相對定位）差分動態(tài)定位就是綜合利用參考站、流動站接收機(jī)的觀測量及參考站的坐標(biāo)，求解流動站接收機(jī)天線的三維空間位置。差分定位又可分成實(shí)時（ realtime）動態(tài)差分和后處理（ PostProcessing）動態(tài)差分。兩者的主要區(qū)分是前者帶有數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，能在接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)的“同時” 接收從參考站傳來的改正信息。根據(jù)傳輸?shù)母恼畔⒉煌?，差分定位可分成位置差分、距離差分和載波相位差分，其中載波相位動態(tài)差分的是動態(tài)定位中精度最高的。高精度動態(tài)定位都使用載波相位動態(tài)差分。 167。 GPS衛(wèi)星定位基礎(chǔ) GPS接收機(jī)及其分類 GPS用戶設(shè)備主要包括 GPS接收機(jī)及其天線、微處理機(jī)及其終端設(shè)備以及電源等。其中接收機(jī)和天線是核心部分，習(xí)慣上統(tǒng)稱為 GPS接收機(jī)。主要功能是接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號，并進(jìn)行處理，獲取導(dǎo)航電文和必要的觀測量。 167。 GPS衛(wèi)星定位基礎(chǔ) ? GPS接收機(jī)

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