gps導(dǎo)航定位原理以及定位解算算法(編輯修改稿)
2025-07-22 06:49 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 對(duì)歷元而言的。若發(fā)射信號(hào)的某一瞬間，衛(wèi)星處于協(xié)議坐標(biāo)系中的某個(gè)位置，當(dāng)?shù)孛娼邮諜C(jī)接收到衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，由于地球的自轉(zhuǎn)，衛(wèi)星已不在發(fā)射瞬時(shí)的位置〔坐標(biāo)值)處了。也就是說(shuō)，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。而求解衛(wèi)星位置時(shí)所使用的時(shí)刻為衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)的時(shí)刻。這樣，必須把該時(shí)刻求解的衛(wèi)星位置轉(zhuǎn)化到參考坐標(biāo)系中的位置。 設(shè)地球自轉(zhuǎn)角速度為 we，發(fā)射信號(hào)瞬時(shí)到接收信號(hào)瞬時(shí)的信號(hào)傳播延時(shí)為△t ，則在此時(shí)間過(guò)程中升交點(diǎn)經(jīng)度調(diào)整為 則三維坐標(biāo)調(diào)整為 （4） 地球自轉(zhuǎn)引起的定位誤差在米級(jí)，精密定位時(shí)必須考慮加以消除。 4）電離層和對(duì)流層誤差 電離層是指地球上空距地面高度在501000km 之間的大氣層。電離層中的氣體分子由于受到太陽(yáng)等天體各種射線輻射，產(chǎn)生強(qiáng)烈的電離，形成大量的自由電子和正離子。 電離層誤差主要有電離層折射誤差和電離層延遲誤差組成。其引起的誤差垂直方向可以達(dá)到50米左右，水平方向可以達(dá)到150米左右。目前，還無(wú)法用一個(gè)嚴(yán)格的數(shù)學(xué)模型來(lái)描述電子密度的大小和變化規(guī)律，因此，消除電離層誤差采用電離層改正模型或雙頻觀測(cè)加以修正。 對(duì)流層是指從地面向上約40km范圍內(nèi)的大氣底層，占整個(gè)大氣質(zhì)量的99%。其大氣密度比電離層更大，大氣狀態(tài)也更復(fù)雜。對(duì)流層與地面接觸，從地面得到輻射熱能，溫度隨高度的上升而降低。對(duì)流層折射包括兩部分：一是由于電磁波的傳播速度或光速在大氣中變慢造成路徑延遲，這占主要部分；二是由于GPS衛(wèi)星信號(hào)通過(guò)對(duì)流層時(shí)，也使傳播的路徑發(fā)生彎曲，從而使測(cè)量距離產(chǎn)生偏差。，水平方向可達(dá)到20米。對(duì)流層誤差同樣通過(guò)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛠?lái)進(jìn)行修正。 GPS星歷中通過(guò)給定電離層對(duì)流層模型以及模型參數(shù)來(lái)消除電離層和對(duì)流層誤差。實(shí)驗(yàn)資料表明，利用模型對(duì)電離層誤差改進(jìn)有效性達(dá)到75%，對(duì)流層誤差改進(jìn)有效性為95%。3 GPS星歷結(jié)構(gòu)及解算過(guò)程 要得到接收機(jī)的位置，在接收機(jī)時(shí)鐘和GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)嚴(yán)格同步的情況下，則待求解位置是3個(gè)未知變量，需要3個(gè)獨(dú)立方程來(lái)求解。但是實(shí)際情況中，很難做到接收機(jī)時(shí)鐘和GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)嚴(yán)格同步，這樣，我們把接收機(jī)時(shí)間和GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間偏差也作為一個(gè)未知變量，這樣，求解
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