gps定位原理及應用(參考版)
2025-05-10 18:07本頁面
【正文】 這時在可見衛(wèi)星中，選擇 6顆或 8顆衛(wèi)星進行跟蹤觀測，其 GDOP值應是最佳的。若超過 6應停止觀測。 目前，一般 GPS接收機都有選星軟件，它自動完成選星，并顯示出幾何精度衰減因子 GDOP或 PDOP的數(shù)值?？稍谑虑案鶕?jù)待定點的概略位置和預報的概略星歷，來選擇觀測時間和最佳星座，以計劃安排測量定位工作。 其具體方法是，首先選一顆沿天頂（垂線）方向的衛(wèi)星，其余 3顆衛(wèi)星相距約 120度時，其所構成的四面體體積接近最大。根據(jù)大量統(tǒng)計計算表明， GDOP值是與接收機至衛(wèi)星單位矢量端點所構成的四面體體積 V成反比，即GDOP∝ 1/V。 （ 2）按衛(wèi)星的幾何圖形選星。 這需要較大數(shù)量的計算，而且衛(wèi)星位置是隨時間變化的。 最佳星座選擇有兩條基本原則 : （ 1）一是觀測衛(wèi)星的 仰角 不得小于 5～ 10度，以減小大氣折射誤差的影響； （ 2）二是 4顆衛(wèi)星的幾何精度衰減因子 GDOP值 最小 ，以保證獲得最高的定位和定時精度。 2211 H D O P ??H D O Pm H ?? 0?0? 綜合 TDOP和 PDOP，則可定義反映衛(wèi)星空間幾何分布對接收機鐘差和位置綜合影響的精度因子 — GDOP（ geometric DOP） 則相應的時空精度中誤差為 244233222211 G D O P ????G D O Pm G ?? 0?最佳星座的選擇 當前， GPS衛(wèi)星已有 24顆。 ?????????????44434241343332312423222114131211Q XX? 三維位置精度因子 PDOP（ position DOP） 取 則相應的三維位置誤差為 鐘差精度因子 TDOP（ time DOP） 取 則相應的鐘差誤差為 332211 QP D O P ???T D O Pm T ?? 0?44QTD O P ?P D O Pm P ?? 0?? 垂直分量精度因子 VDOP（vertical DOP） 它反映衛(wèi)星空間幾何分布對接收機垂直位置的影響，相應的垂直分量誤差 33QV D O P ?V D O Pm V ?? 0?? 水平分量精度因子 HDOP（ horizontal DOP） 取 相應的水平位置誤差為 顯然， GPS絕對定位誤差與精度因子（ DOP）的大小成正比，因此在觀測精度 確定的情況下，觀測時應盡量采用精度因子小的一組衛(wèi)星。 若記未知參數(shù)的權逆陣為 上式各元素反映了在一定的衛(wèi)星空間幾何分布情況下，不同參數(shù)的定位精度及其相關性信息。 所以，權逆陣的各元素 等是由觀測衛(wèi)星幾何圖形的結構所決定。（ 2）觀測衛(wèi)星的幾何圖形。這將使定位 解算大大簡化。如用 202022 )()( ttbttbbb iii ????? 為選定的參考時刻。 因此，當觀測 1000個歷元時，將會有1000個鐘差參數(shù)和 3個定位參數(shù)。 ?偽距靜態(tài)定位的解算 靜態(tài)絕對定位基本原理： 靜態(tài)定位是在一個待定點上，在一段時間 內(nèi)進行多次重復觀測，將所有觀測值一并處理進行定位解算。 ? ?Tkkkk bZYXX ????????????????????????????kkkkkkkkkZZYYXXZYX???000? ?kkk YYX , 以上討論的是偽距導航動態(tài)定位，即在某一時刻同時觀測 4顆以上 GPS衛(wèi)星進行定位。即組成法方程， 解法方程，求得未知參數(shù)矢量 ： ? ?4?nLAX 1??? ?4?nLAAXA TT ?X? ? LAAAX TT 1??? 求解出 后，即可按 求得待定點坐標 。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 至衛(wèi)星 的觀測矢量 的方向余弦
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