第五章-gps衛(wèi)星定位基本原理(編輯修改稿)
2024-09-12 00:01 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 但定位精度仍受衛(wèi)星軌道誤差和大氣折射誤差等影響，只有當(dāng)衛(wèi)星軌道精度較高，并以必要的精度對觀測量加入電離層和對流層等項(xiàng)修正，才能發(fā)揮測相法絕對定位潛能；? 同時如何防止和修復(fù)整周變跳，對保障定位精度十分重要。Date 66應(yīng)用載波相位觀測值進(jìn)行靜態(tài)絕對定位? 另外，整周未知數(shù) N0,理論上是整數(shù)，但由于觀測誤差和各修正量誤差的影響，平差求解后不再是整數(shù)。? 如果把非整數(shù)的整周未知數(shù)調(diào)整為相近的整數(shù)，作為固定值代入重新求解其它未知參數(shù)，所得的解稱為 固定解 ，而相應(yīng)整周未知數(shù)為非整數(shù)的解成為 浮動解 。Date 67觀測衛(wèi)星的幾何分布及其對絕對定位精度的影響? 利用 GPS進(jìn)行絕對定位或單點(diǎn)定位時，定位精度主要取決于（ 1）所測衛(wèi)星在空間的幾何分布（通常稱為衛(wèi)星分布的幾何圖形）（ 2）觀測量精度Date 68絕對定位精度的評價? 由偽距絕對定位的權(quán)系數(shù)陣 Qx可知，其在空間直角坐標(biāo)中的一般形式為：Date 69絕對定位精度的評價? 實(shí)際應(yīng)用中，為了估算測站點(diǎn)的位置精度，常采用其在大地坐標(biāo)系統(tǒng)中的表達(dá)形式。假設(shè)在大地坐標(biāo)系統(tǒng)中相應(yīng)點(diǎn)位坐標(biāo)的權(quán)系數(shù)陣為：Date 70絕對定位精度的評價? 根據(jù)方差與協(xié)方差傳播定律可得：? 式中Date 71絕對定位精度的評價? 為了評價定位結(jié)果，在導(dǎo)航學(xué)中，一般采用有關(guān)精度因子（精度衰減因子、精度系數(shù)、精度彌散） DOP（ Dilution Of Precision）的概念，? 其定義：? DOP是權(quán)系數(shù)陣主對角線元素的函數(shù)，? σ 0是等效距離誤差。Date 72絕對定位精度的評價? 在實(shí)踐中，根據(jù)不同要求，可選用不同的精度評價模型和相應(yīng)的精度因子，通常有：Date 73絕對定位精度的評價 HDOP (horizontal DOP)及相應(yīng)的平面位置精度：Date 74絕對定位精度的評價 VDOP (Vertical DOP)及其相應(yīng)的高程精度：Date 75絕對定位精度的評價 PDOP (Position DOP)及其相應(yīng)的三維定位精度：Date 76絕對定位精度的評價 TDOP (Time DOP)及其鐘差精度：Date 77絕對定位精度的評價 GDOP(Geometric DOP)及其三維位置和時間誤差綜合影響的中誤差 MG：Date 78絕對定位精度的評價? 精度因子的數(shù)值與所測衛(wèi)星的幾何分布圖形有關(guān)。假設(shè)由觀測站與四顆觀測衛(wèi)星所構(gòu)成的六面體體積為 V，則分析表明，精度因子 GDOP與該六面體體積 V的倒數(shù)成正比，即：Date 79絕對定位精度的評價? 六面體的體積越大，所測衛(wèi)星在空間的分布范圍也越大， GDOP值越小；反之，衛(wèi)星分布范圍越小， GDOP值越大。Date 80絕對定位精度的評價? 實(shí)際工作中選擇和評價觀測衛(wèi)星分布圖形：一顆衛(wèi)星處于天頂，其余 3顆衛(wèi)星相距1200時，所構(gòu)成的六面體體積接近最大。Date 81相對定位? 相對定位是用兩臺接收機(jī)分別安置在基線的兩端，同步觀測相同的 GPS衛(wèi)星，以確定基線端點(diǎn)的相對位置或基線向量。同樣，多臺接收機(jī)安置在若干條基線的端點(diǎn)，通過同步觀測 GPS衛(wèi)星可以確定多條基線向量。在一個端點(diǎn)坐標(biāo)已知的情況下，可以用基線向量推求另一待定點(diǎn)的坐標(biāo)。Date 82相對定位? 相對定位有靜態(tài)相對定位和動態(tài)相對定位之分。? 動態(tài)相對定位在第六章中詳細(xì)敘述，這里僅討論靜態(tài)相對定位。Date 83靜態(tài)相對定位Date 84觀測值的線性組合? 在兩個觀測站或多個觀測站同步觀測相同衛(wèi)星的情況下，衛(wèi)星的軌道誤差、衛(wèi)星鐘差、接收機(jī)鐘差以及電離層和對流層的折射誤差等對觀測量的影響具有一定的相關(guān)性，利用這些觀測量的不同組合 (求差 )進(jìn)行相對定位，可有效地消除或減弱相關(guān)誤差的影響，從而提高相對定位的精度。Date 85觀測值的線性組合? GPS載波相位觀測值可以在衛(wèi)星間求差，在接收機(jī)間求差，也可以在不同歷元間求差。各種求差法都是觀測值的線性組合。Date 86一次差? 將觀測值直接相減的過程叫做求一次差。所獲得的結(jié)果被當(dāng)作虛擬觀測值，叫做載波相位觀測值的一次差或單差。? 常用的求一次差是在接收機(jī)間求一次差。Date 87二次差? 對載波相位觀測值的一次差分觀測值繼續(xù)求差，所得的結(jié)果仍可以被當(dāng)作虛擬觀測值，叫做載波相位觀測值的二次差或雙差。Date 88三次差? 對二次差繼續(xù)求差稱為求三次差。所得結(jié)果叫做載波相位觀測值的三次差或三差。常用的求三次差是在接收機(jī)、衛(wèi)星和歷元之間求三次差。Date 89差分觀測值? 上述各種差分觀測值模型能夠有效地消除各種偏差項(xiàng)。? 單差觀測值中可以消除與衛(wèi)星有關(guān)的載波相位及其鐘差項(xiàng)，? 雙差觀測值中可以消除與接收機(jī)有關(guān)的載波相位及其鐘差項(xiàng)，? 三差觀測值中可以消除與衛(wèi)星和接收機(jī)有關(guān)的初始整周模糊度項(xiàng) N。Date 90差分觀測值? 因而差分觀測值模型是 GPS測量應(yīng)用中廣泛采用的平差模型。特別是雙差觀測值即站星二次差分模型，更是大多數(shù)GPS基線向量處理軟件包中必選的模型。Date 91觀測方程的線性化及平差模型? 為了求解觀測站之間的基線向量，首先應(yīng)將觀測方程線性化，然后列出相應(yīng)的誤差方程式，應(yīng)用最小二乘平差原理求解觀測站之間的基線向量。Date 92觀測方程的線性化及平差模型? (1)單差觀測方程的誤差方程式模型Date 93觀測方程的線性化及平差模型? (2)雙差觀測方程的誤差方程式模型Date 94觀測方程的線性化及平差模型? 與單差觀測值不同的是，雙差觀測值之間有相關(guān)性 ，這里的權(quán)陣 P不再是對角陣。如在一次觀測中對 nj個衛(wèi)星進(jìn)行了相位測量，可以組成 nj － 1個雙差觀測值。形成這些雙差觀測值時，有的單差觀測值被使用多次，因而雙差觀測值是相關(guān)的。Date 95觀測方程的線性化及平差模型? 為使權(quán)陣形式較為簡潔，可以選擇一個參考衛(wèi)星，其它衛(wèi)星的觀測值都與參考衛(wèi)星的單差觀測值組成雙差。Date 96 美國的 GPS政策Date 97美國的 SA和 AS政策? GPS衛(wèi)星發(fā)射的無線電信號含有兩種精度不同的測距碼，即所謂 P碼 (也稱精碼 )和 C/A碼 (也稱粗碼 )。? 相應(yīng)兩種測距碼 GPS將提供兩種定位服務(wù)方式，即精密定位服務(wù) (PPS)和標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù) (SPS)。Date 98美國的 SA和 AS政策? 精密定位服務(wù)的主要對象是美國軍事部門和其他特許的部門。? 標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)的主要對象是廣大的民間用戶。Date 99美國的 SA和 AS政
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