gps衛(wèi)星定位的基本原理(編輯修改稿)
2025-06-15 15:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 快速確定法 ?需要對(duì) GPS衛(wèi)星的靜態(tài)觀測(cè)來實(shí)現(xiàn) 偽距法 ? 將載波相位測(cè)量的觀測(cè)值 (化為以距離為單位 )減去偽距實(shí)際觀測(cè)值后即可得到 λNo。 ? 由于偽距測(cè)量的精度較低，所以要有較多的λNo取平均值后才能獲得正確的整波段數(shù)。 )I n t (0 ???? ???? jjk NP)I n t (0 ???? ???? PN jkj所以，得 經(jīng)典方法 ? 將整周未知數(shù)當(dāng)做平差中的待定參數(shù) ? 整數(shù)解 ? 實(shí)數(shù)解 多普勒法（三差法） ? 由于連續(xù)跟蹤的所有載波相位觀測(cè)值中均含有相同的整周未知數(shù) N0，所以將相鄰兩個(gè)觀測(cè)歷元的載波相位相減，就可消去 N0，從而解出坐標(biāo)。然后再根據(jù)坐標(biāo)值求解 N0 。 快速確定整周未知數(shù)法 ? 1990年 E． Frei和 G． Beutler提出 ? 基本思路： 利用初始平差的解向量及其精度信息，以參數(shù)估計(jì)和統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)為基礎(chǔ)，確定在某一置信區(qū)間內(nèi) N0的可能的整數(shù)解的組合； 依次將 N0的每一組合作為已知值，重復(fù)進(jìn)行平差計(jì)算。使估值的驗(yàn)后平差或方差和為最小的一組 N0 ，即為最佳估值。 單站差分技術(shù)的局限 ? 測(cè)量精度隨著站間距離的增加而降低 如：采用偽距法 DGPS測(cè)量，站間距離為 500km時(shí)，用戶定位誤差為 ?；站間距離為 600km時(shí)，用戶定位誤差為 ? 克服單站差分技術(shù)的局限 ? 局部區(qū)域差分（ LADGPS） ? 廣域差分（ WADGPS） 局部區(qū)域差分（ LADGPS） ?在局部區(qū)域布設(shè)差分 GPS網(wǎng)，該網(wǎng)由若干個(gè)基準(zhǔn)站組成，通常還包含一個(gè)或數(shù)個(gè)監(jiān)控站。 ?位于區(qū)域中的用戶根據(jù)多個(gè)基準(zhǔn)站提供的 改正信息 ，經(jīng)平差后求得自己的改正數(shù)。 局部區(qū)域差分（續(xù)） ? 用戶接收機(jī)通常采用 加權(quán)平均法 或 最小方差法 對(duì)來自多個(gè)基準(zhǔn)站的改正信息進(jìn)行平差計(jì)算，求得自己的坐標(biāo)改正數(shù)或距離改正數(shù) ? 用戶與基準(zhǔn)站之間的距離一般在 500km以內(nèi)才能獲得較好的精度 廣域差分的基本思想 ? 對(duì) GPS觀測(cè)量的誤差源加以區(qū)分，并單獨(dú)對(duì)每一誤差源分別加以 “模型化” ，然后將計(jì)算出的每一誤差源的數(shù)值，通過數(shù)據(jù)鏈傳輸給用戶，對(duì)用戶 GPS定位的誤差加以改正。 廣域差分示意圖 電離層改正 衛(wèi)星星歷改正 衛(wèi)星時(shí)鐘改正 廣域差分可糾正的誤差種類 ? 星歷誤差 依賴區(qū)域精密定軌，確定精密星歷，取代廣播星歷 ? 大氣延時(shí)誤差 通過建立精確的區(qū)域大氣延時(shí)模型，能夠精確地計(jì)算出作用區(qū)內(nèi)的大氣時(shí)延量 ? 衛(wèi)星鐘差誤差 可計(jì)算出衛(wèi)星鐘各時(shí)刻的精確鐘差 廣域差分的工作流程 1) 在已知坐標(biāo)的若干監(jiān)測(cè)站上，跟蹤觀測(cè) GPS衛(wèi)星的偽距、相位等信息； 2) 將測(cè)得的偽距、相位和電離層延時(shí)的量測(cè)結(jié)果傳輸?shù)街行恼荆? 3) 中心站計(jì)算出星歷誤差改正、衛(wèi)星鐘差改正及電離層延遲誤差改正； 4) 將上述改正數(shù)用數(shù)據(jù)通信鏈傳輸?shù)接脩粽荆? 5) 用戶利用這些改正數(shù)修正自己的觀測(cè)值，計(jì)算出精密結(jié)果。 廣域差分的特點(diǎn) ? 定位精度對(duì)空間距離的敏感程度比局部區(qū)域差分低得多； ? 更大的經(jīng)濟(jì)效益； ? 定位精度均勻分布，且精度高； ? 覆蓋區(qū)域廣； ? 硬件昂貴，技術(shù)復(fù)雜。可靠性和安全性不如單個(gè)的局域差分。 我國(guó)建立廣域差分系統(tǒng)的方案 ?北京、拉薩、烏魯木齊、上海四個(gè)永久性 GPS監(jiān)測(cè)站； ?計(jì)劃增加武漢、哈爾濱兩站； ?擬在
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