gps定位原理及應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-06-03 18:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 同乘以 ，得 式中： 為實(shí)測的偽距， 為 時(shí)刻的衛(wèi)星位置至 時(shí)刻接收機(jī)之間的幾何距離； 為接收機(jī)鐘差的等效距離 ； 為衛(wèi)星鐘 鐘差的改正數(shù) ，可由導(dǎo)航電文中求得。 sk tt ???? ????csksk tcbRtctccc ?????? ????????? R stkt kbkk tcb ?? st?]))()(())()(())()([( 222 kksskksskkss tZtZtYtYtXtXR ??????導(dǎo)航電文： 是衛(wèi)星以二進(jìn)制碼的形式發(fā)送給用戶的導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)，又稱為數(shù)據(jù)碼，或 D碼。 它的主要內(nèi)容包括：衛(wèi)星星歷、衛(wèi)星星鐘改正數(shù)、電離層延遲改正數(shù)、工作狀態(tài)信息和全部衛(wèi)星的概略星歷等。 ? 因?yàn)樵?GPS觀測中，僅能獲得接收機(jī)時(shí)鐘的觀測時(shí)刻 ，而不能獲得 ，因此需首先按 計(jì)算 ；然后，根據(jù)廣播星歷 計(jì)算衛(wèi)星的坐標(biāo) 。 上述方程 即為 偽距測量定位的基本模型。 現(xiàn)設(shè)一觀測站 K點(diǎn)上，在觀測時(shí)刻 ，同時(shí)測得 4顆以上的 GPS衛(wèi)星 的偽距 ，則可得到 個(gè)方程： kt stcttt kks ?? ?????st stsksk tcbRtctccc ?????? ????????ktjS )4,3,2,1( ?jjk?jskjkjk tcbR ?? ??? 上述方程 即為 偽距測量定位的基本模型。 現(xiàn)設(shè)一觀測站 K點(diǎn)上，在觀測時(shí)刻 ，同時(shí)測得 4顆以上的 GPS衛(wèi)星 的偽距，則可得到 個(gè)方程： sksk tcbRtctccc ?????? ????????ktjS)4,3,2,1( ?jjk?jskjkjk tcbR ?? ???),2,1(])()()[( 222??????????jtcbZZYYXX jkkjkjkjjk ?? ? 上式中，未知參數(shù)為待定點(diǎn)坐標(biāo) 和接收機(jī)鐘差參數(shù) ；衛(wèi)星 的坐標(biāo) 和鐘差 由廣播星歷按 求得；偽距 為觀測量。顯然，當(dāng)觀測衛(wèi)星個(gè)數(shù) ，即可求得 4個(gè)未知參數(shù)。 這也就是偽距測量定位的基本原理。 ),2,1(])()()[( 222??????????jtcbZZYYXX jkkjkjkjjk ??),( kkk ZYXkb jS ),( jjj ZYXjt?cttjkkS j ??? jk?4?j? 偽距定位解算 （ 1）組成觀測誤差方程； 根據(jù)偽距基本方程式 考慮電離層延遲 、對流層延遲 和觀測隨機(jī)誤差 ，可組成觀測誤差方程 在實(shí)際定位解算中，根據(jù)待定點(diǎn)的概略坐標(biāo) ，用 ， ， 代入上式，并用泰勒級數(shù)將其展開，將觀測方程線性化。得 ),2,1(])()()[( 222??????????jtcbZZYYXX jkkjkjkjjk ??? ? ? ? ? ?? ? jkjKjKjkkjkjkjjk vtcbZZYYXX Pn ??????????? ?????? 21222? ?000 , kkk ZYXkkk XXX ??? 0 kkk YYY ??? 0 kkk ZZZ ??? 0jKn?? jKP?? jkv式中： — 待定點(diǎn) 至衛(wèi)星 的觀測矢量 的方向余弦 — 至 距離 的近似值 jkpjknjjkikkkjkkjkkjkjk tcRbZnYmXlv ????????? ????????? ~? ?jkjkjk nml , KjSjk??? ?jkkjjk RXXl ~ 0?? ? ?jkkjjk RYYm ~ 0?? ? ?jkkjjk RZZn ~ 0??jkR~ K jkR? ? ? ? ? ?? ? 21202020~ kjkjkjjk ZZYYXXR ??????jS （ 2）計(jì)算衛(wèi)星 在 時(shí)刻的坐標(biāo)和鐘差 首先根據(jù)觀測時(shí)刻 和觀測偽距 ，計(jì)算衛(wèi)星 信號發(fā)射時(shí)刻 然后，根據(jù)導(dǎo)航電文，計(jì)算衛(wèi)星 在 時(shí)刻的坐標(biāo)和鐘差 （ 3）電離層與對流層延遲改正數(shù)的計(jì)算 按有關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算 （ 4）定位解算 jS jStkt jk?jScttjkkS j ???jSjSt? 首先根據(jù)衛(wèi)星坐標(biāo)和 點(diǎn)概略坐標(biāo)，計(jì)算 和 ，并將觀測方程
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