GPS原理与设计入门

1、第5章GPS定位原理，第1节定位方法和观测测量1，定位方法分类1)动态定位和静态定位：动态定位认为接收器相对于地面运动。静态位置被认为是接收器相对于地面静止的。2)绝对位置和相对位置：指定绝对位置相对于地球中心查找站点的坐标。相对位置基于已知点查找站点的坐标增量。3)次等位置：从基准点获取大气折射等更正，及时发送给移动国，移动国用收到的更正数更正观测数据，确保正确的地点。第二，星站之间实际距离的几何测量。接收器观测到的伪距是有时间差的星站距离。弦相位观测(图解)，弦伪距(称为伪距)；载波相位观测(图解)，相位伪距离(称为相位)。观测测量：伪距。单位权重的误差伪距观测的误差不是完全合理的。第二节

2、伪距离观测方程和相位测量伪距离观测方程，1，码伪距离观测方程和线性化卫星到桩号的几何距离；卫星和工作站之间包含接收器时钟差的伪距。t接收器时钟差；代码伪距离观测方程线性化，设置已知卫星位置坐标，近似值，校正数，扩展到泰勒级数所需的项，所以观测方程考虑电离层修正和对流层修正，必须观测此表达式的4个未知数，至少4个卫星才能找到4个未知数。2，相位测量伪距离观测方程及其线性化，载波信号是正弦波，卫星发送载波信号的时刻是接收器时钟没有错误的情况下接收器生成复制信号的瞬间，接收器接收卫星信号的瞬间，如果载波信号的传播时间是弧度，则按周确定星站距离。自上而下式由接收器追踪第一个卫星时刻，测量自下而上的左端

3、。右端的两个是未知数。接收器锁定卫星的话，直到瞬间为止，接收器测量的相位由3种组成。一个是整周固定部分，这称为整周未指定数或整周模糊度。第二，整个州计数器记录的州变化部分；第三，整个星期都不够。载波相位观测方程是卫星和接收器的坐标，考虑了自下而上、电离层和对流层修正后的线性化，表示整个主变化部分和不充分主部分的总和，包括几何距离近似和对流层和电离层修正。有5个未知数，观测5个卫星有9个未知数。3节GPS绝对定位原理，1，动态绝对定位原理，设置观测卫星数用矩阵表示。其中：命令、设定、设定、伪距测量误差、2、静态绝对定位原理、1、码伪距离静态绝对定位方法接收器相对于地面固定。通常每5、10或15秒

4、观察一次(日历)。观测卫星数m，倒数n，观测数m.n，观测方程数m.n。如果观测时间短，不考虑接收器时钟差的变化，就要解4个未知数。方程式的形式类似于动态定位。顺序，误差方程的矩阵形式，在观测时间长的情况下，接收机钟差变化的初始观测时间中，应考虑3个钟差修正，3个逆坐标修正，共6个未知数，2，相位伪距离绝对定位方法，接收机钟的稳定性有限，因此每个逆差不同。用早期的Eric作为标准Eric，用三次方程表示结束差。观测卫星数，埃里克数，3个观测站坐标未知数，3个度数为未知数，另外，每个卫星每周都有未知数。如果需要绝对位置测量，则总未知数、观测埃里克数必须在观测前让接收器在一段时间内观察到某个时间点

5、，从而知道整个周，这一过程称为初始化，并且必须能够实现百分度动态绝对位置测量，载波相位观测必须由计数器记录整个周数的波动，如果在此期间到达接收器的信号被阻止，从而导致锁定损失，则在关闭期间内整个周数暂停，并且在阻挡消除后继续记忆。这种情况被称为整体舞蹈。主跳跃的另一个原因是强烈的电磁干扰。卫星和接收器的相对运动速度为1km/s，L1载波波长为19cm，信号间歇产生1000/0.19=5263周循环跳跃1秒。2)受各误差的影响，整体主未知数往往不是整数。第三，在精确衰减系数、码伪距离的绝对定位中，误差方程的系数数组为。也就是说，符号测量场地大地坐标系的总系数阵列。精确度衰减系数用DOP表示的对角

6、元素的整体系数阵列函数。精度衰减系数的种类平面位置精度衰减系数高程精度衰减系数空间位置精度衰减系数接收器时钟差精度衰减系数DOP是观察卫星空间分布的函数，一般是PDOP，第四节GPS相对位置原理，1，相对位置概念是用两个或更多接收器同时观察，测量观测误差消除或减弱天体力误差、大气折射误差等影响的定位方法。2，单次差在a，b站同时观测相同的GPS卫星，用从a点测量的相位减去从b点测量的相位的卫星时钟差抵消。由于站间距离远小于城域距离，模型修改的电离层和对流层折射残差也基本消除。a，b两点连接称为基线，从基线起点到终点的矢量称为基线矢量，可以投影到三个轴上以指示基线矢量的大小和方向。3，2次通过从

7、a，b两个点同时观测j，k两个卫星，并观察j的单个差异和观测k的单个差异，消除接收机时钟差异的影响。4，3次减少t1，T2两次先前观测的双重差异，消除整个主未知数的影响。5，双差基线解误差方程：方程构造和解：基线越短，相应两端各误差的相关性越强，因此相对位置精度与基线长度密切相关。部分VI差分定位，1，差分定位的概念将接收器固定在参考点(已知点)，通过卫星和参考点已知坐标和观测数据获取卫星距离校正数，将此校正数发送给移动站接收器，移动站接收器通过观测数据和接收的校正数计算移动站的准确位置。2、实时伪距离差位置RTD参考站：传输码相位差分割信号(码伪距离修正数)。移动台：单频率接收器动态接收卫星的测距码信号和基准站的差分信号，削弱电离层和对流层的影响。有效距离300公里。精确度：平面：25公尺，高程：37公尺。3、实时载波相位差RTK参考站：双频载波相位差信号传输。移动台：双频接收器动态接收卫星信号和参考站的差分信号。有效距离15公里。精确度：平面：15公分，高程：210公分。4，后差异参考站与移动站没有通信，以后(当天晚上)从intern