gps基本原理ppt課件-wenkub
2023-01-29 03:25:27 本頁面
【正文】 不同觀測站，對相同衛(wèi)星的同步觀測值求差，以減弱和消除系統(tǒng)誤差的影響。 GPS衛(wèi)星定位基礎(chǔ) 測碼偽距的等效距離誤差 /m 誤差來源 P碼 C/A碼 衛(wèi)星 星歷與模型誤差 鐘差與穩(wěn)定度 衛(wèi)星攝動 相位不確定性 其它 合計 信號傳播 電離層折射 對流層折射 多路徑效應(yīng) 其它 合計 接收機(jī) 接收機(jī)噪聲 其它 合計 總計 167。在實際定位工作中，人們更傾向于采用雙差模型，三差模型常用于周跳檢驗。許多商業(yè)軟件采用了雙差模型。 GPS衛(wèi)星定位基礎(chǔ) ? 在接收機(jī)之間求一次差（單差） 設(shè)兩臺接收機(jī) i 、 j ，同時觀測衛(wèi)星 p ，分別得到載波相位觀測值。不受地點、時間、氣候的影響。提供觀測站的平面位置和大地高。在長距離上的相對精度。 GPS衛(wèi)星定位基礎(chǔ) ? 用戶設(shè)備部分 GPS接收機(jī)、天線、電源、數(shù)據(jù)處理軟件等 167。 GPS衛(wèi)星定位基礎(chǔ) GPS 的 信 號 結(jié) 構(gòu) 基 準(zhǔn) 頻 率 MHz x 154 x 120 L1 MHz L2 MHz C/A 碼 MHz P (Y) 碼 MHz P (Y)Code MHz /10 50 bit/s 衛(wèi) 星 信 悉 ( 狀 態(tài) 信 悉 和 星 歷 ) L1： ， 波長 。 衛(wèi)星運行周期： 11小時 58分。 GPS衛(wèi)星定位基礎(chǔ) 地面控制部分： 中心控制系統(tǒng) 實現(xiàn)時間同步 跟蹤衛(wèi)星進(jìn)行定軌 空 間 部 分 提供星歷和時間信息 發(fā)射偽距和載表信號 提供其它輔助信息 用戶部分： 接收并測衛(wèi)星信號 記錄處理數(shù)據(jù) 提供導(dǎo)航定位信息 GPS 系統(tǒng)的組成 167。 GPS衛(wèi)星定位基礎(chǔ) ? 空 間 部 分 衛(wèi)星數(shù)： 21＋ 3。 可見衛(wèi)星數(shù)： 4 — 11顆。 調(diào)制有： C/A碼、 P碼和 D碼 L2： ， 波長 。 GPS衛(wèi)星定位基礎(chǔ) GPS相對于經(jīng)典測量技術(shù)的特點 ? 觀測站間無需通視。 ? 觀測時間短。 ? 操作簡單。 167。 piptiTpiTpiIpipi NVcVcdd )()()()()(~0??????? ??? pjptjTpjTpjIpjpj NVcVcdd )()()()()(~0??????? ??? 二者相減，得： pijijTpijTpijIpjpipij NVcdd )()()()()(~0???????? ???? 單差消除了衛(wèi)星鐘差的影響，消弱了衛(wèi)星星歷誤差的影響，減弱了電離層和對流層折射的影響。 167。 三差模型中消去整周未知數(shù) 167。 GPS衛(wèi)星定位基礎(chǔ) ? 系統(tǒng)誤差 包括衛(wèi)星的軌道誤差、衛(wèi)星鐘差、接收機(jī)鐘差、以及大氣折射的誤差等。 ? 簡單地忽略某些系統(tǒng)誤差的影響。 ? 求差法 利用誤差在觀測值之間的物理相關(guān)性或定位結(jié)果之間的相關(guān)性，通過求差來消除或大幅度削弱其影響的方法。 ? 簡單地忽略某些系統(tǒng)誤差的影響。 GPS衛(wèi)星定位基礎(chǔ) ? 與接收機(jī)有關(guān)的因素 ?接收機(jī)軟件和硬件造成的誤差（觀測誤差） ?接收機(jī)鐘差 ?載波相位觀測的整周未知數(shù) ?接收機(jī)天線相位中心誤差 167。 GPS衛(wèi)星定位基礎(chǔ) 處理軌道誤差的方法原則上有三種： ? 忽略軌道誤差： 廣泛用于實時單點定位。 ? 軌道誤差 167。 ? 利用同步觀測值求差 ：當(dāng)觀測站間的距離較近（小于20km） 時，衛(wèi)星信號到達(dá)不同觀測站的路徑相近，通過同步求差，殘差不超過 106。目前濕分量的影響尚無法準(zhǔn)確確定。 ? 觀測量求差。對測碼偽距的影響達(dá)米級，對測相偽距影響達(dá)厘米級。 ? 改善接收機(jī)的電路設(shè)計。 處理接收機(jī)鐘差的方法： ? 作為未知數(shù)，在數(shù)據(jù)處理中求解。 GPS衛(wèi)星定位基礎(chǔ) ? 載波相位觀測的整周未知數(shù) ? 天線相位中心位置偏差 天線相位中心與儀器的幾何中心應(yīng)保持一致。 GPS衛(wèi)星定位基礎(chǔ) 絕對定位： 確定測站在協(xié)議地球坐標(biāo)系中坐標(biāo)。 GPS衛(wèi)星定位基礎(chǔ) 靜態(tài)定位： 用戶接收機(jī)在定位過程中保持靜止。 167。這種定位方式實質(zhì)上是靜態(tài)定位。如果在流動過程中有衛(wèi)星失鎖，需重新對整周模糊度進(jìn)行初始化。 167。根據(jù)傳輸?shù)母恼畔⒉煌罘侄ㄎ豢煞殖晌恢貌罘?、距離差分和載波相位差分，其中載波相位動態(tài)差分的是動態(tài)定位中精度最高的。其中接收機(jī)和天線是核心部分，習(xí)慣上統(tǒng)稱為 GPS接收機(jī)。 GPS衛(wèi)星定位基礎(chǔ) ? 天線（帶前置放大器） ? 信號處理器：用于信號識別與處理 ? 微處理器：用于接收機(jī)的控制、數(shù)據(jù)采集和導(dǎo) 航計算 ? 用戶信息傳輸：包括操作板、顯示板等 ? 精密震蕩器：產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)頻率 ? 電源 ? GPS接收機(jī)的主要結(jié)構(gòu)組成 167。所謂內(nèi)軟件是指諸如控制接收機(jī)信號通道，按時序?qū)Ω餍l(wèi)星信號進(jìn)行量測的軟件，
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