GPS原理及应用nd

1、2020年7月10日，全球定位系统定位的原理和应用，2020年7月10日，什么是全球定位系统，这个概念，美国在19世纪70年代开始发展，持续了20年，耗资200亿美元，并于1994年全面建成。新一代卫星导航定位系统，具备海、陆、空全方位实时三维导航定位能力。全球定位系统英文全称全球定位系统中文翻译：全球定位系统，2020年7月10日，全球定位系统的组成，什么是全球定位系统，2020年7月10日，24颗卫星(21颗3)，6个轨道平面，55轨道倾角，20，000公里，轨道高度(地面高度)，12小时(恒星时间)，轨道周期，超过5小时，出现在地平线上(每颗恒星)，以及空间部分全球定位系统卫星，现在实际

2、运行在轨道上的卫星数量超过32颗，什么是全球定位系统，2020 一个主控制站：位于科罗拉多州斯普林菲尔德的三个注射站：Ascencion、Diego Garcia、kwajalein，五个监测站=一个主控制站和三个注射站夏威夷、55、夏威夷、Ascen Kwajalein、科罗拉多斯普林斯，什么是GPS，2020年7月10日，控制部，一个主控制站负责收集由监测站传输的卫星跟踪数据，并计算卫星日历和时间参数。 五个监测站负责观测和测量卫星伪距数据。该卫星跟踪监测网络用于确认三个注入站，即卫星广播日历和卫星时钟模型，负责将信号注入卫星。什么是全球定位系统，2020/7/10，用户设备，通用接收机(

3、定位型)，导航型接收机一般没有带数据输出的记录存储设备(手机)，什么是全球定位系统，2020年7月10日，没有相互能见度的观测作业不受天气条件影响。网络的质量与点数的分布无关。它可以达到大地测量所要求的精度水平。它可以昼夜工作，经济效益显著。将全球定位系统测量与经典测量方法进行比较，什么是全球定位系统？2020年7月10日，全球定位系统定位原理，卫星发送他们的星历参数和时间信息没有中断。在收到这些信息后，用户计算接收者。全球定位系统基本定位原理，2020年7月10日/7月10日，全球定位系统定位原理，卫星信号结构，参考频率10.23兆赫，L1 1575。42兆赫，C/A码1.023兆赫，P码1

4、0.23兆赫，L2 1227 154，120，50比特/秒，卫星信息信息(D码)，每颗卫星发射一系列无线电信号(参考频率)，两个载波(L1和L2)，两个码信号(C/A码和P码)，一组导航信息(信息码，D码)，2020/7/10 L1载波相位观测L2载波相位观测由C/A码调制L1伪距由P调制2020，测距卫星，全球定位系统定位原理，接收机测距每一颗被跟踪卫星，地心，斯，观测数据和已知数据如下：r是已知卫星矢量p是观测数据(伪距离)r是未知站位矢量，2020/7/10，距离观测值的计算，全球定位系统定位原理，从接收机到卫星的距离是通过卫星发射的码信号测量和计算的。 接收器根据相同的公式复制代码信号

5、，将本地代码信号与到达的代码信号进行比较，并确定传播延迟的时间。传播延迟时间乘以光速就是距离观测值=C t，2020/7/10，全球定位系统定位原理，单点定位结果的获取，单点定位解可以理解为有交会问题的卫星作为轨道上的控制点，观测值是从站到卫星的伪距离(根据延迟值计算)。由于接收机时钟与卫星时钟之间存在同步误差，因此需要同步观测四颗卫星，并解决了四个未知参数：纬度、经度、高程h、时钟差t、2020/7/10、全球定位系统定位原理、定位公式、全球定位系统定位误差源、全球定位系统定位原理、 与全球定位系统卫星相关的因素模拟退火技术人为降低广播星历精度(技术)卫星星历误差卫星时钟误差卫星信号发射天线

6、相位中心偏差与传播路径相关的因素电离层延迟对流层延迟多径效应相关的因素接收器时钟误差接收器天线相位中心误差由接收器软件和硬件引起的误差，2020/7/10，伪距差，这是应用最广泛的差异。 在基站上，观察所有卫星，根据已知的基站坐标和每个卫星的坐标，计算每个时刻每个卫星到基站的真实距离。与测量的伪距相比，伪距校正数被获得并被发送到用户接收机以提高定位精度。有了这种差异，就可以获得米级的定位精度，如沿海地区广泛使用的“信标差”，2020年7月10日/2010年7月10日，全球定位系统观测，载波相位观测值，来自卫星的电磁波信号，信号测量精度优于载波波长的1/100(L1=19厘米，L2=24厘米)比

7、C/A码波长(C/A)全球定位系统测量使用载波相位观测可以获得比伪距(C/A码或P码)定位更高的精度、等C/A=293 m，2020/7/10，载波相位差，试图解决初始全周未知，一颗卫星的载波相位观测值由三部分组成(1)初始全周未知n；(2)从t 0到t1的整周计数ci；(3)相位尾数1如果信号没有失锁，那么每个观测值包含相同的初始未知数。为了利用载波相位进行定位，必须先尝试求解初始未知数，并获得NCI、2020/7/10、全球定位系统观测值，这样才能消除卫星时钟的系统偏差和接收机时钟的误差。可以消除轨道(星历)误差的影响，减弱大气折射对观测值的影响，从而形成两个站间差分观测值，2020/7/

8、10，GPS观测，找出初始未知量的确定与定位精度的关系，精度，m，1.00，0.10，0.01，未知量的确定。2，5，时间(分钟)，如果初始未知不能精确求解，定位精度不能超过1米。随着初始未知解精度的提高，定位精度也会相应提高。一旦准确获得初始未知，定位精度将不再随着时间的延长而提高。经典的静态定位需要30-80分钟的观察来确定初始未知。快速静态定位将此过程缩短至2-5分钟。快速静态定位，2020/7/10，全球定位系统定位方法，分为单点定位(绝对定位)，相对定位(差分定位)，2020/7/10，全球定位系统定位方法，单点定位(绝对定位):根据接收器的观测数据确定接收器位置的方法，只能使用伪距

9、观测，可用于车辆和船舶等。在商定的地球坐标中，确定观测站相对于地球质心的位置。2020/7/10，全球定位系统定位方法，相对定位(差分定位):一种根据两个以上接收器的观测数据确定观测点之间相对位置的方法，可采用伪距观测和相位观测，大地测量或工程测量应采用相位观测进行相对定位。在商定的地球坐标中，确定观察点和地面参考点之间的相对位置。2020/7/10，全球定位系统定位方法，按接收器状态划分：静态定位动态定位包括单点定位和多点定位。2020/7/10，全球定位系统定位方法，静态定位：在定位观测期间，如果接收器仍相对于地球表面，则称为静态定位。在观测控制网时，一般由几个接收机这样观测，可以充分发挥

10、全球定位系统的定位精度。专用于此目的的接收机称为地面接收机，它是接收机中最好的一个。2020/7/10，全球定位系统定位方法，定位观测中的动态定位，如果接收器相对于地球表面移动，称为动态定位，如车辆和船舶粗略导航和定位的精度为30-100米的伪距单点定位，城市车辆导航和定位的精度为米级的伪距差分定位，或测量放样的厘米级相位差定位等。实时差分定位需要两个或更多数据链路站。2020/7/10，载波相位差，也称为RTK(实时运动学)技术，是一种差分方法，用于实时处理两个站的载波相位观测值。也就是说，由参考站收集的载波相位被发送到用户接收机，并且坐标通过差来计算。1.WGS-84、WGS-84坐标为全球定位系统采用的坐标系，全球定位系统发布的星历参数基于该坐标系，WGS-84的椭