gps導(dǎo)航定位原理以及定位解算算法-wenkub
2023-07-10 06:49:36 本頁面
【正文】 導(dǎo)航解算部分主要包括根據(jù)導(dǎo)航數(shù)據(jù)中的星歷參數(shù)實(shí)時(shí)進(jìn)行各可視衛(wèi)星位置計(jì)算；根據(jù)導(dǎo)航數(shù)據(jù)中各誤差參數(shù)進(jìn)行星鐘誤差、相對論效應(yīng)誤差、地球自轉(zhuǎn)影響、信號(hào)傳輸誤差(主要包括電離層實(shí)時(shí)傳輸誤差及對流層實(shí)時(shí)傳輸誤差)等各種實(shí)時(shí)誤差的計(jì)算，并將其從偽距中消除；根據(jù)上述結(jié)果進(jìn)行接收機(jī)PVT（位置、速度、時(shí)間）的解算；對各精度因子(DOP)進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算和監(jiān)測以確定定位解的精度。 要描述一個(gè)物體的位置必須要有相關(guān)聯(lián)的坐標(biāo)系，地球表面的GPS接收機(jī)的位置是相對于地球而言的。 地球坐標(biāo)系有兩種幾何表達(dá)形式，即地球直角坐標(biāo)系和地球大地坐標(biāo)系。 地球大地坐標(biāo)系的定義是：地球橢球的中心與地球質(zhì)心重合，橢球的短軸與地球自轉(zhuǎn)軸重合。則兩者互換關(guān)系為：大地坐標(biāo)系變?yōu)橹苯亲鴺?biāo)系： GPS定位中主要誤差及消除算法也就是說，為求解接收機(jī)接收衛(wèi)星信號(hào)時(shí)刻在協(xié)議坐標(biāo)系中的位置，必須以該時(shí)刻的坐標(biāo)系作為求解的參考坐標(biāo)系。 電離層是指地球上空距地面高度在501000km 之間的大氣層。其大氣密度比電離層更大，大氣狀態(tài)也更復(fù)雜。對流層誤差同樣通過經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛠磉M(jìn)行修正。 GPS星歷中通過給定電離層對流層模型以及模型參數(shù)來消除電離層和對流層誤差。圖1 假設(shè)接收機(jī)位置為（xu，yu，zu），接收機(jī)時(shí)間偏差為 tu，則由于時(shí)間偏差引起的距離偏差為為得到的偽距觀測值。 可以作為調(diào)整接收機(jī)時(shí)間偏差的依據(jù)，計(jì)算一般采用矩陣方式求解。 計(jì)算衛(wèi)星運(yùn)行平均角速度 ④計(jì)算衛(wèi)星矢徑； ⑧計(jì)算經(jīng)過攝動(dòng)改正的升交距角、衛(wèi)星矢徑、軌道傾角； 如圖所示，假設(shè)t時(shí)刻在地面待測點(diǎn)上安置GPS接收機(jī)，可以測定GPS信號(hào)到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間△t，再加上接收機(jī)所接收到的衛(wèi)星星歷等其它數(shù)據(jù)可以確定以下四個(gè)方程式：上述四個(gè)方程式中待測點(diǎn)坐標(biāo)x、 y、 z 和Vto為未知參數(shù)，其中di=c△ti (i=4)。 四個(gè)方程式中各個(gè)參數(shù)意義如下： x、y、z 為待測點(diǎn)坐標(biāo)的空間直角坐標(biāo)?！ ∮梢陨纤膫€(gè)方程即可解算出待測點(diǎn)的坐標(biāo)x、y、z 和接收機(jī)的鐘差Vto
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