GPS原理及其应用

潮

此

A

当

GPS原理及其应用

外

科

生

适

用

外

科

生

适

用

潮

一

大

老

•7.1相对定位方法概述

■

•7.2静态相对定位的观测方程源

■

:

・7.3动态相对定位的观测方程，

筝

外

科•7.4静态相对定位的单基线平差模型跪

生

■

•7.5整周未知数的确定方法

适i

用囹

—信

•7.6周跳分析的基本思路息

盘

，

y

7—GPS基础＞GPS定位的模式〉相对定位①

相对定位①

,定义

-确定进行同步观测的接收机之间相对位

置的定位方法，称为相对定位。

•定位结果

本-与所用星历同属一坐标系的基线向量

科（坐标差）及其精度信息

生

适•采用广播星历时属WGS-84

用

•采用IGS精密星历时为ITRF

-基线向量中含有：2个方位基准（一个

水平方法，一个垂直方位）和1个尺度

基准，不含有位置基准

7—GPS基础>GPS定位的模式>相对定位②

相对定位②

,特点

-优点：定位精度高

_缺点：

•多台接收共同作业，作业复

杂

•数据处理复杂

•不能直接获取绝对坐标

•应用

-高精度测量定位及导航

y

7—GPS基础＞GPS定位的模式〉相对定位③

相对定位③

•相对定位的类型

-静态定位，

■普通静态定位

■快速静态定位

外-GoandStop

科-快速确定整周未知数.

生

适

-动态定位

用

・动态定位中整周未知数的确定

-静态初始化

-动态初始化（OTF）

•实时动态定位（RTK-RealTimeKinematic）

-单基准站RTK

-多基准站RTK（网络RTK）

GPS基础＞GPS定位的模式〉相对定位④

相对定位④

•RTK-RealTimeKinematic（实时动态）

数据链

基准站观测数据

CorrectionsdRovingReceiver

GPSSignals

外

科

生

适

GPSCorrectionsto

用

RadioTransmitter,\locationreceiving

viacableIFnk

7—GPS基础＞GPS定位的模式〉差分定位①

差分定位①此

•差分定位/差分GPS（DGPS-

DifferentialGPS）

——利用设置在坐标已知的点（基准站）上的

GPS接收机测定GPS测量定位误差，用以提

外

科高在一定范围内其它GPS接收机（流动站）

生测量定位精度的方法

适

用

但

y

7—GPS基础＞GPS定位的模式〉差分定位②

潮

差分定位②此

大

•差分GPS的基本原理•

-利用误差的空间相关性

•以上各类误差中除多路径效应均具有较强的空间相关性，

从而定位结果也有一定的空间相关性。

-差分GPS的基本原理

•利用基准站（设在坐标精确已知的点上）测定具有空间相

关性的误差或其对测量定位结果的影响，供流动站改正其

观测值或定位结果

-差分改正数的类型

值

­距离改正数：利用基准站坐标和卫星星历可计算出站星间

的计算距离，计算距离减去观测距离即为距离改正数。思

•位置（坐标改正数）改正数：基准站上的接收机对GPS卫

星进行观测，确定出测站的观测坐标，测站的已知坐标与

观测坐标之差即为位置的改正数。

y

7—GPS基础＞GPS定位的模式〉差分定位③

用

颜

心,

屋差分定位③

大

囹

屈差分GPS的分类,

党-根据时效性

登

庵・实时差分

源

层•事后差分

-根据观测值类型s野

•伪距差分

本•载波相位差分

科-根据差分改正数位置差分

生

适•位置差分（坐标差分）

用•距离差分

宦

-根据工作原理和差分模型-B

•局域差分（LADGPS-Local祁ea

DGPS）霸

-单基准站差分

-多基准站差分

•广域差分（WADGPS-WideArea

DGPS)距离差分

7—GPS基础＞GPS定位的模式〉差分GPS的新进展①

潮

差分GPS的新进展①此

•增强型系统

-特点

■伪卫星技术

•卫星通讯技术

外

科-类型

生

适•LAAS-LocalAreaAugmentationSystem

用-采用地基伪卫星

•WAAS-WideAreaAugmentationSystem但

-采用空基伪卫星

-采用通讯卫星发送差分改正数

y

7—GPS基础＞GPS定位的模式〉差分GPS的新进展②

潮

差分GPS的新进展②此

大

•VRS-VirtualReferenceStation

.-作业模型类似RTK

-原理

■利用基准站网计算出用户附近某点（虚拟参考站）

本各项误差改正，再将它们加到利用虚拟参考站坐筝

科

生标和卫星坐标所计算出的距离之上，得出虚拟参

适

用考站上的虚拟观测值，将其发送给用户，进行实

时相对定位。

但

-特点

•精度和可靠性高

•属网络RTK

y

湖

此

利用GPS进行绝对定位时，定位精度受卫星轨道

误差、钟差及信号传播误差等因素影响，尽管

其中的一些系统误差，可以通过模型加以消除,

但残差仍不可忽视。实践表明，目前静态绝对

定位精度为米级，动态绝对定位精度仅为10-

本

科40m。

生

适GPS相对定位也叫差分GPS定位，是目前GPS定

用

位中精度最高的一种，广泛用于大地测量、精

密工程测量、地球动力学研究和精密导航。

y

㊀

潮

§7.1相对定位方法概述此

相对定位是利用两台GPS接收机，分别安置在基线的两

端，同步观测相同的GPS卫星，以确定基线端点在协

议地球坐标系中的相对位置或基线向量。相对定位方

法一般可推广到多台接收机安置在若干条基线的端点,

通

过同步观测GPS卫星，以确定多条基线向量。

外

科

生

适

用

y

㊀