第三章GPS卫星定位原理.

1、第三章GPS卫星定位原理Slide 2第一节概述 G PS定位基础回顾GPS定位原理GPS定位方法概述一.GPS定位基础GPS系统组成卫星的运动和卫星星历GPS信号和观测值定位误差源 Slide 4卫星广播精密的时间轨道信息卫星健康接收机测量来自卫星的时间 延迟，通过交会，获得：位置速度Slide 5GPS定位原理P；=（召- X），+ （乳-y）2 + G - z）2 pI =（x2 - x）2 + （y2 - y）2 + （z2 - zY P3 =（召 一 x）2 + （y3 一 y）2 + （z3 - Z）2三、GPS定位的方法概述根据使用的观测值伪距测量、载波相位测量根据测站的运动状态

2、静态、动态根据观测方式绝对定位、相对定位Slide 6第二节、伪距测量康醺粗测码C/A码gps的测距码 3p d + c（淹Slide 13(2丿整周对齐卫地距离是多少？C/A码长是多少？SatellitenmLnLrLnjirLrLnarLTLReceivernrLTLniLrLnjirLrLniLrLrLTime deferencep = d + c NTSlide 14(3)大毛折射卫星轨道伪距观测值其中：p GPS的伪距观测值 O卫星到接收机的真实距离 c真空中的光速 见一接收机的钟差 M卫星的钟差 乡仏一电离层延迟3ptrop 对流层延迟Slide 16伪距观测方程0 = P + M

3、&k 勿)+ Pion + PtropP = 7(x5 - x)2+(； - y)2 +(zs - z)2J(Xs -X)2 +($ -2/ +(Zs -Z)2 +C敢=pc-6pion-Sptrop空间后方交会，至少四颗卫星Slide 18GPS走住虑理可以确定我们的位置在一个球面上GPS走住虑理可以确定我们的位置在两个球面相交的公共部分GPS走住凍理可以确定我们的位置在三个球面相交的公共部分3 satellites = 2 pointsGPS走住凍理可以确定我们的位置在四个球面相交的公共部分说明伪距的特点小结*无模糊测距可以实现实时定位精度低Slide 24第三节、栽咬相住观测值定义一接收

4、机接收的卫星载 波信号和接收机产生的参考载 波信号直箱莅羞VWWWVWWWW接收机根据I I身 的钟空.时刻奴 制信号的相位p(D( A1：8-5：40-L2: 1 -1;5-5;60-200211618to RTMEX snrf la9949DI D2value 1-915.000000Z : 1U IS am 1(. DDDOODt) D 輒 X TCilGltt沙 冲787986. 44266-】3d b?P 7175700. 6094 H00283. 16556 1062. 9224 1926082. 16965 2176. 8284 1016475. 79056-1782. 8124

5、-572573. 6605760224& 12856-1048. 081 -1740781.13556 2104.3714 -822375.51955 82&2514 -1448658.56955 1696.2304 78021.953 -1389.2054 -446156.5835723296205. 602421398430. 3444235022刘.7894232936IS. 04421979554. W3a20873925. 76644、周跖与棋糊度模糊度23296218. 695421398 590423502300.84423293626.457421979563. 0994208

6、73929. 7624)0伪距观 测值 、rSlide 43ru、整周棋糊度1）伪距廉伪距观测方程P = P + c（力一 dT） + dion + dtrop载波相位观测方程2 + 刀V 二 Q + c（dt dT） + dion + dtropSlide 432）三差法观测值进行组合，削去了整周模糊度三差：接收机间、卫星间、历元间求差Slide 453）参救法将整周模糊度作为一个参数，引入到观测方 程中，和坐标未知数一起求解。入+ AN = p +Y = AXBN +8XcRXnZ参救廉的一般步骤第一步是获得实数解（浮点解）Y = AXc + BX “ 文c 乂n。心第二步是通过搜索找到满

7、足下列关系的模 糊度参数的整数值G =（XN - N）&、（心 _ N）= iiin第三步获得位置向量的整数1xc = xcn = xc-q,cqInn-xnSlide 46(2)、周跳一cycle slip定义：由于信号失锁而使载波相位观测值 的整周计数发生突变。TOT1T2来源.彩响及解决周跳的来源：信号的暂时中断 卫星信号的信噪比过低 接收机软件发生故障周跳的性质：相当于在观测之中引入了一个瘟差周跳的解决：需要在平差之前数据预处理阶段， 诊断并找出周跳位置，对周跳进行修正。即周跳Slide 48罔跖操测与修复的方廉基本思想：载波相位观测值体现了卫地距离 的变化，它应该是一个连续的变化的量。髙次差法曲线拟和