【正文】 是信號(hào)頻率的函數(shù)，利用不同頻率電磁波信號(hào)進(jìn)行觀測(cè)，可確定其影響大小，并對(duì)觀測(cè)量加以修正。實(shí)際上，盡管衛(wèi)星上設(shè)有高精度的原子鐘，仍不可避免地存在鐘差和漂移，偏差總量約在 1 ms內(nèi)，引起的等效距離誤差可達(dá) 300km。 Slide 49 誤差來(lái)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(dòng) 相位不確定性 其它 合計(jì) 信號(hào)傳播 電離層折射 對(duì)流層折射 多路徑效應(yīng) 其它 合計(jì) 接收機(jī) 接收機(jī)噪聲 其它 合計(jì) 總計(jì) GPS測(cè)量誤差分類及其對(duì)距離影響 Slide 50 按誤差性質(zhì)分類 上述誤差，按誤差性質(zhì)可分為 系統(tǒng)誤差 與 偶然誤差 兩類。從日常生活到航天發(fā)射，從出外步行到航空航海，都離不開定時(shí)。所以 單點(diǎn)動(dòng)態(tài)定位又叫絕對(duì)動(dòng)態(tài)定位 。這些差分觀測(cè)值模型能夠有效地消除各種偏差項(xiàng)。 在實(shí)踐中，根據(jù)不同要求，可選用不同的精度評(píng)價(jià)模型和相應(yīng)的精度因子，通常有： ※ 平面位置精度因子 HDOP(horizontal DOP) ※ 高程精度因子 VDOP(Vertical DOP) ※ 空間位置精度因子 PDOP(Position DOP) ※ 接收機(jī)鐘差精度因子 TDOP(Time DOP) ※ 幾何精度因子 GDOP(Geometric DOP)， 描述空間位置誤差和時(shí)間誤差綜合影響的精度因子 定位精度的評(píng)價(jià) Slide 36 相對(duì)定位也分靜態(tài)定位和動(dòng)態(tài)定位。 靜態(tài)絕對(duì)定位可以根據(jù)偽距觀測(cè)量或載波相位觀測(cè)量來(lái)進(jìn)行。 絕對(duì)定位方法概述 Slide 31 GPS相對(duì)定位也叫差分 GPS定位，是至少用兩臺(tái)GPS接收機(jī)，同步觀測(cè)相同的 GPS衛(wèi)星，確定兩臺(tái)接收機(jī)天線之間的相對(duì)位置（坐標(biāo)差）。 Slide 26 整周未知數(shù)和整周跳變 快速確定整周位置數(shù)法 1990年 （即整周未知數(shù)）解算法進(jìn)行快速定位的方法。 在地固坐標(biāo)系中，傳播延遲是接收機(jī)與衛(wèi)星位置的函數(shù)，也是時(shí)間的函數(shù)。此外，在接收機(jī)跟蹤 GPS衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)過(guò)程中，常常由于接收機(jī)天線被遮擋、外界噪聲信號(hào)干擾等原因，還可能產(chǎn)生整周跳變現(xiàn)象。由于電離層改正數(shù)和對(duì)流層改正數(shù)可以按照一定的模型求解出，那么如果將接收機(jī)鐘差 也作為未知數(shù)，則共有四個(gè)未知數(shù)。由于衛(wèi)星時(shí)鐘、接收機(jī)時(shí)鐘的誤差以及無(wú)線電信號(hào)經(jīng)過(guò)電離層和對(duì)流層中的延遲，實(shí)際測(cè)出的距離與衛(wèi)星到接收機(jī)的幾何距離有一定差值，因此一般稱量測(cè)出的距離為偽距。 ?由積分多普勒計(jì)數(shù)得出的偽距。 （ 2）相對(duì)定位：在地球協(xié)議坐標(biāo)系中，確定觀測(cè)站與地面某一參考點(diǎn)之間的相對(duì)位置。 GPS定位方法分類 Slide 4 GPS觀測(cè)量的基本概念 無(wú)論采取何種 GPS定位方法，都是通過(guò)觀測(cè) GPS衛(wèi)星而獲得某種觀測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 目前廣泛應(yīng)用的基本觀測(cè)量主要有碼相位觀測(cè)量和載波相位觀測(cè)量。 為偽距， 為真正幾何距離， 為接收機(jī)和衛(wèi)星之間鐘差。 而 C/A碼觀測(cè)精度為 ， P碼為 。如果過(guò)程中衛(wèi)星失鎖了，那要采取其他方法進(jìn)行處理。也稱為固定解（ fixed solution） （ 2）實(shí)數(shù)解 當(dāng)誤差消除得不夠完全時(shí)，整周未知數(shù)無(wú)法估計(jì)很準(zhǔn)確，此時(shí)直接將實(shí)數(shù)解作為最后解。 絕對(duì)定位的基本原理：以 GPS衛(wèi)星和用戶接收機(jī)天線之間的距離（或距離差）觀測(cè)量為基礎(chǔ)，根據(jù)已知的衛(wèi)星瞬時(shí)坐標(biāo)，來(lái)確定接收機(jī)天線所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位，即觀測(cè)站的位置。 相對(duì)定位方法概述 Slide 32 絕對(duì)定位可根據(jù)天線所處的狀態(tài)分為動(dòng)態(tài)絕對(duì)定位和靜態(tài)絕對(duì)定位。整周未知數(shù)解算后，不再為整數(shù)，可將其調(diào)整為整數(shù)，解算出的觀測(cè)站坐標(biāo)稱為固定解，否則稱為實(shí)數(shù)解。各種求差法都是觀測(cè)值的線性組合。 衛(wèi)星導(dǎo)航是用導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航定位信息引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)載體安全到達(dá)目的地的一門新興科學(xué)。例如，在航空攝影測(cè)量時(shí)，用 GPS信號(hào)測(cè)量每一個(gè)攝影瞬間的攝站位置，就可以采用后處理差分動(dòng)態(tài)定位。 ?與信號(hào)傳播有關(guān)的誤差。 偶然誤差是由各種偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)者、測(cè)量?jī)x器、被測(cè)物理量的影響而產(chǎn)生的。 隨著攝動(dòng)力模型和定軌技術(shù)的不斷完善，衛(wèi)星的位置精度將可提高到 510m。干分量主要與大氣溫度和壓力有關(guān)，而濕分量主要與信號(hào)傳播路徑上的大氣濕度和高度有關(guān)。在一般反射環(huán)境下，對(duì)測(cè)碼偽距的影響達(dá)米級(jí)，對(duì)測(cè)相偽距影響達(dá)厘米級(jí)。分辨誤差一般認(rèn)為約為信號(hào)波長(zhǎng)的 1%。 Slide 59 接收設(shè)備有關(guān)的誤差 （ 3）載波相位觀測(cè)的整周未知數(shù) 無(wú)法直接確定載波相位相應(yīng)起始?xì)v元在傳播路徑上變化的整周數(shù)。我們一般將應(yīng)用 GPS衛(wèi)星定位技術(shù)建立的控制網(wǎng)叫 GPS網(wǎng)。隔河巖大壩外觀變形 GPS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)于1998年 3月投入運(yùn)行，系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理三大部分組成。 武漢測(cè)繪科技大學(xué)，利用云南滇西兩期 GPS監(jiān)測(cè)資料，反演紅河斷裂帶低下斷層活動(dòng)模式，對(duì)1996年云南麗江地震作了較為準(zhǔn)確地中期預(yù)報(bào)，其位置誤差為 27km， 震源深度誤差為 0～ 6km，震級(jí)完全準(zhǔn)確。 ?搜索、救援人員野外定位 在茫茫的沙漠上，沒(méi)有任何標(biāo)志，主要靠導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行定位，知道自己在什么地方 Slide 91 GPS在精細(xì)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用 Slide 92 GPS在精細(xì)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用 Slide 93 GPS在旅游中的應(yīng)用 Slide 94 手機(jī) GPS導(dǎo)航 Slide 95 GPS在旅游中的應(yīng)用 Slide 96 市話網(wǎng)市話網(wǎng)市話網(wǎng)市話網(wǎng)市話網(wǎng)深圳市連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位導(dǎo)航服務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及通信網(wǎng)絡(luò)示意圖市電信局監(jiān)控分析中心衛(wèi)星定位信號(hào)發(fā)射臺(tái)FM 電臺(tái)基準(zhǔn)站 1基準(zhǔn)站 2基準(zhǔn)站 3基準(zhǔn)站 4基準(zhǔn)站 5進(jìn)入移動(dòng)電話系統(tǒng)用戶用戶全向天線定向天線Modem。 Slide 82 GPS地殼形變觀測(cè) Slide 83 GPS地殼形變觀測(cè) 太陽(yáng)能電池 Slide 84 GPS在氣象中的應(yīng)用 GPS的一個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域就是氣象學(xué)研究。自1992年開始，國(guó)內(nèi)各城市建立的新機(jī)場(chǎng)，其跑道的定向都已采用 GPS來(lái)施測(cè)，如武漢天河國(guó)際機(jī)場(chǎng)，南京綠口國(guó)際機(jī)場(chǎng)，濟(jì)南國(guó)際機(jī)場(chǎng)，貴陽(yáng)國(guó)際機(jī)場(chǎng)等。另一類是區(qū)域性的 GPS網(wǎng)，包括城市或礦區(qū) GPS網(wǎng)， GPS工程網(wǎng)等。 （ 4）天線相位中心位置偏差 GPS定位中，