GPS定位原理定位模式培训讲义PPT（内容全面）

1、GPS定位模式3GPS定位原理2GPS测量技术GPS接收机的分类11 GPS接收机的分类（1）按接收机用途划分：导航型：用于确定船舶、车辆、飞机等运载体的实时位置和速度，保障按预定路线航行或选择最佳路线。采用测码伪距为观测量的单点实时定位或差分GPS定位，精度低，结构简单，价格便宜，应用广泛。测量型接收机：采用载波相位观测量进行相对定位，精度高。观测数据可测后处理或实时处理（RTK），需配备功能完善的数据处理软件。与导航型相比，结构复杂，价格昂贵。授时型接收机：主要用于天文台或地面监控站，进行时频同步测定。1 GPS接收机的分类（2）根据所接收的卫星信号频率划分：码相位接收机（C/A码、P码）

2、：采用C/A码、P码作为测距信号，由于C/A码、P码测距精度较低，因此，码相位接收机主要用于导航型和手持型低精度接收机。单频接收机（L1）：只接收调制的L1信号，虽然可利用导航电文提供的参数，对观测量进行电离层影响修正，但由于修正模型尚不完善，精度较差，主要用于小于20km的短基线精密定位。双频接收机（L1+L2）：同时接受L1、L2两种信号，利用双频技术，可消除或减弱电离层折射对观测量的影响，定位精度较高。1 GPS接收机的分类（3）根据接收机信号通道类型划分：多通道接收机：具有多个卫星信号通道，每个通道只连续跟踪一个卫星信号。也称连续跟踪型接收机。序贯通道接收机：只有1-2个信号通道，为了

3、跟踪多个卫星，在相应软件控制下按时序依次对各卫星信号进行跟踪量测。依次量测一个循环所需时间较长（大于20ms），对卫星信号的跟踪是不连续的。多路复用通道接收机：与序贯通道接收机相似，也只有1-2个信号通道，在相应软件控制下按时序依次对各卫星信号进行跟踪量测。依次量测一个循环所需时间较短（小于20ms），可保持对卫星信号的连续跟踪。1 GPS接收机的分类（4）按工作原理划分：码相关型接收机：能够产生与所测卫星测距码结构完全相同的复制码。利用的是C/A码或P码，条件是掌握测距码结构，也称有码接收机。平方型接收机：利用载波信号的平方技术去掉调制码，获得载波相位测量所必需的载波信号。该机只利用卫星信号

4、，无需解码，不必掌握测距码结构，称无码接收机。混合型接收机：综合利用了码相关技术和平方技术的优点，同时获得码相位和精密载波相位观测量。目前广泛使用。干涉型接收机：将GPS卫星作为射电源，采用干涉测量的方法测定两个测站之间的距离1 GPS接收机的分类（5）按接收卫星系统划分：单星信号接收机：通常至具有跟踪1个卫星导航系统能力的卫星信号接收机。主要有GPS接收机、GLONASS接收机、北斗接收机等。比如我院的华测X90接收机、南方灵锐S82接收机。多星信号集成接收机：一台接收机同时接收和测量两种或两种以上卫星信号的接收机。比如我院的华测X900接收机、南方灵锐S82-V接收机。1 GPS接收机的分

5、类（6）按接收机的结构划分：分体式接收机：将组成接收机的接收机主机、天线、控制器、电台、电源单元全部或部分设计为独立的整体，它们之间利用电缆或蓝牙技术进行数据通讯。整体式接收机：将组成接收机的接收机主机、天线、控制器、电台、电源单元在制造过程中全部或部分集成为一个整体或各单元之间模块化集成，无电缆连接。手持式接收机：整体式结构，功耗小、重量轻、价格低廉，应用广泛。1 GPS接收机的分类我院GPS接收机型号：进口：天宝R8 6台 徕卡 9台 索佳 3台国产：南方 灵锐S82 3台 灵锐S82-V 20台 （三年制使用） 华测 X90 10台 X900 20台 （五年制使用）2 GPS定位原理GP

6、S定位就是通过四颗已知位置的卫星来确定GPS接收器的位置 2 GPS定位原理Position1、Position2、Position3、Position4为四颗卫星的当前位置d1、d2、d3、d4分别为四颗卫星到要定位的GPS接收器的距离 Location 为要定位的卫星接收器的位置已知待求3 问题分析问题1：Position1、Position2、Position3、Position4这些位置信息从哪里来？ 运行于宇宙空间的GPS卫星，每一个都在时刻不停地通过卫星信号向全世界广播自己的当前位置坐标信息。任何一个GPS接收器都可以通过天线很轻松地接收到这些信息，并且能够读懂这些信息 。问题2：

7、d1、d2、d3、d4这些距离信息从哪里来？ 我们已经知道每一个GPS卫星都在不辞辛劳地广播自己的位置，那么在发送位置信息的同时，也会附加上该数据包发出时的时间戳。GPS接收器收到数据包后，用当前时间（当前时间当然只能由GPS接收器自己来确定了）减去时间戳上的时间，就是数据包在空中传输所用的时间了。乘上他的传输速度，就是数据包在空中传输的距离，也就是该卫星到GPS接收器的距离了。数据包是通过无线电波传送的，那么理想速度就是光速c，把传播时间记为Ti的话，用公式表示就是： di=c*Ti(i=1,2,3,4)3 问题分析问题3：为什么要必须要四颗卫星才能确定接收机的位置？ 根据立体几何知识，三维空间中，理想情况下，三个卫星到接收机的距离就可以确定一个接收机的位置了。但是事实上，必须要四颗，原因如下：1.钟差：卫星钟与GPS接收机计时钟时间差；2.电离层对信号传播速度的影响；3. GPS卫星广播的自己的位置也可能会有误差。 以上都会影响卫星至接收机的距离，因此必须增加一颗卫星才能定位，相当于增加解算条件。3 问题分析4 GPS定位模式（1）按接收机天线的状态分类静态模式：主要用于控