《GNSS测量技术与应用》 课件 2.1.GNSS测量定位原理 - 副本

项目二

GNSS测量定位方法任务2.1GNSS定位原理与方法GNSS定位原理01GNSS定位方法02目录CONTENTE2.1GNSS定位原理与方法知识引入GNSS定位原理一个站星距离测站位于以卫星为球心站星距离为半径的球面上两个站星距离作两个球面两个球面相交为圆测站位于圆圈上GNSS卫星定位的原理是：利用空间分布的卫星（已知点）以及卫星到接收机测得的距离（观测值），按空间距离交会的方法计算出接收机的位置（待定点）。01GNSS定位原理三个站星距离作三个球面三个球面两两相交于两点测站位于其中一点地球+=一点01GNSS定位原理GNSS卫星定位的实质是把卫星视为“动态”的控制点，在已知其瞬时坐标的条件下，以GNSS卫星和用户接收机天线之间的距离（或距离差）为观测量，进行空间距离后方交会，从而确定用户接收机天线所处的位置。ρ1ρ2ρ301GNSS定位原理ρ1ρ2ρ3ρ4

GNSS定位至少需要观测4颗卫星。存在接收机钟误差，将其作为独立的未知数：01GNSS定位原理观测瞬间卫星的位置观测瞬间测站点与卫星之间的距离

GNSS定位需解决的两个关键问题：导航电文中的卫星星历卫星信号传播时间01GNSS定位方法静态定位GNSS定位方法

根据参考点的不同位置分类根据接收机天线的状态分类动态定位绝对定位相对定位卫星射电干涉测量多普勒定位法伪距测量法载波相位测量根据GNSS信号的不同观测量分类02GNSS定位方法根据接收机天线的状态分类：在定位过程中，用户接收机天线处于静止状态，严格地说，接收机天线相对其周围的固定点天线位置没有可察觉的变化，或者变化非常缓慢，以致在观测期内察觉不出而可以忽略。是精度最高的作业模式。主要用于大地测量、控制测量、变形测量、工程测量。精度可达到（5mm+1ppm）动态定位静态定位在定位过程中，用户接收机天线处在运动状态，待定点位置随着时间变化。适用于精度要求不高的碎部测量，也可用于确定车辆、船舰、飞机和航天器的实时位置。精度可达到（10～20mm+1ppm）。02GNSS定位方法根据参考点的不同位置分类：绝对定位是以地球质心为参考点，测定接收机天线（即待定点）在协议地球坐标系中的绝对位置，由于定位作业仅需一台接收机，所以又称为单点定位。简单，但定位精度较低。适用于低精度测量领域，如船只、飞机的导航、海洋捕鱼、地质调查等。相对定位绝对定位如果选择地面某个固定点为参考点，确定接收机天线相位中心相对参考点的位置，称为相对定位。精度较高，是精密定位的基本模式。在大地测量、工程测量、地壳形变监测等精密定位领域内得到广泛的应用。02GNSS定位方法根据GNSS信号的不同观测量分类：1234卫星射电干涉测量利用GPS卫星射电信号具有白噪声的特性，由两个测站同时观测一颗GPS卫星，通过测量这颗卫星的射电信号到达两个测站的时间差，可以求得测站间距离。多普勒定位法根据多普勒效应原理，利用GNSS卫星较高的射电频率，由积分多普勒计数得出伪距差。载波相位测量将载波作为量测信号，对载波进行相位测量可以达到很高的精度。通过测量载波的相位而求得接收机到GNSS卫星的距离。伪距测量法是利用GNSS进行导航定位的最基本的方法。其原理是：在某一瞬间，利用G