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文档简介

1、GPS伪距定位原理,王建强 东华理工大学测绘工程学院 2020年8月9日星期日,目录,一、课堂回顾 二、GPS卫星信号 三、GPS伪距定位原理 四、GPS伪距观测方程,GPS是什么？,由美国建立的一个卫星导航定位系统，利用该系统，用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速.,GPS工作流程,监控站,1个主控站 3个注入站 5个监测站,6个轨道 24颗卫星 20200km,二、GPS卫星信号,GPS卫星信号的成分,载波 测距码 用于测定从卫星至接收机间距离的二进制码 C/A码，P(Y)码,粗码/捕获码（Coarse/Acquisition Code） 码元宽度: 293.05

2、m 调制载波: L1,精码（Precise Code） 码元宽度: 29.30m 调制载波: L1和L2,导航电文 由GPS卫星向用户播发的一组反映卫星空间位置、工作状态、卫星钟修正参数和电离层改正参数等重要数据的二进制码,载波的作用和类型,作用 搭载其它调制信号 测距 测定多普勒频移 类型 目前 L1 ： 154f0 = 1575.43MHz；19.03cm L2 ： 120f0 = 1227.60MHz；24.42cm 现代化后 L5 ：115f0 = 1176.45MHz；25.48cm,测距码的作用和性质,作用 测距 性质 伪随机噪声码 强相关性,什么叫伪距,所测伪距就是由卫星发射的测

3、距码信号到达GPS接收机的传播时间乘以光速所得出的量测距离。 用C/A码进行测量的伪距为C/A码伪距，用P码测量的伪距为P码伪距。,三、GPS伪距定位原理,GPS定位的基本原理,后方交会 原理：通过测定到若干已知点的距离定位。 要求：要测定到4个已知点的距离。 已知点 GPS卫星（利用星历计算其位置） 测距的基本方法 码伪距：距离 = 波速传播时间,2个球面相交圆环 3个球面相交两交点 4个球面相交唯一交点,B,GPS定位原理：测距交会,GPS定位示意图,A,C,B,四、GPS伪距观测方程,伪距定位观测方程,伪距观测方程,伪距,接收机获取的信号传播时间,真实信号传播时间,卫星到用户的几何距离,

4、接收机钟同卫星钟的偏差,如果忽略卫星之间钟差影响，并考虑电离层、对流层折射影响，可得：,大气影响,伪距定位观测方程,几何距离 与卫星坐标（Xs, Ys, Zs）和接收机坐标（X,Y,Z）之间有如下关系：,卫星坐标-导航电文 电离层改正模型 对流层改正模型 待求参数-,测码伪距观测方程的常用形式如下：,伪距定位观测方程,式中j为卫星数，j1，2，3。,GPS卫星发出测距码经 时间后到达接收机 ； 接收机产生复制码（复制码测距码）通过时延器使其延迟时间 ； 将复制码和测距码进行码相关处理，若自相关系数 ，则 ， ；,码观测值测量原理,GPS导航定位精度,GPS现代化后,小结,GPS信号有三个内容 GPS定位原理是距离交会方法 GPS观

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