現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)-西安交通大學(xué)-在線(xiàn)瀏覽
2025-02-06 01:59本頁(yè)面
【正文】 nTR c t n????? ? ? ?? ? ? ???n?偽距測(cè)量值是待測(cè)距離 R與鐘差等效距離之和。 ( ) ( )()j j jk k kj j j jk k k kjkT t tT t tt t T T t t t tR c t t??? ? ? ? ? ?? ? ?????? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?jT—— 衛(wèi)星 j發(fā)射信號(hào)的 GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。 jt—— 接收機(jī) k接收到該信號(hào)的 GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。 kj ktt??、—— 分別表示衛(wèi)星鐘與接收機(jī)鐘相對(duì)于 GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的偏差。 偽距測(cè)量原理 (3) Xi’an Jiaotong University 測(cè)碼偽距觀測(cè)方程的常用形式為： ,( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )j j j j jk k k k I k Tt R t c t t c t t t t? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?其中， 2 2 2 1 / 2(){ [ ( ) ( ) ] [ ( ) ( ) ] [ ( ) ( ) ] }jkj j jk k kRtX t X t Y t Y t Z t Z t?? ? ? ? ?偽距測(cè)量原理 (4) Xi’an Jiaotong University 載波相位測(cè)量原理 由于測(cè)距碼的碼元長(zhǎng)度較大，對(duì)于一些高精度應(yīng)用來(lái)講其測(cè)距精度太低無(wú)法滿(mǎn)足要求。 載波相位測(cè)量的觀測(cè)量 是 GPS接收機(jī)所接收的衛(wèi)星載波信號(hào)與接收機(jī)本振參考信號(hào)的 相位差 ： ? ? ? ? ? ?j j jk k k kt t t??? ? ?通常的相位或相位差測(cè)量只是測(cè)出一周以?xún)?nèi)的相位值，實(shí)際測(cè)量中，如果對(duì)整周進(jìn)行計(jì)數(shù)，則 自某一初始取樣時(shí)刻 t0以后就可以取得連續(xù)的相位測(cè)量值。 設(shè)時(shí)鐘振蕩頻率為 f ： (b) ? ?? ?()()()jjk k kjjkkjjkkt f t tf T T f t tf f t t??? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ?Xi’an Jiaotong University (c) ? ?? ? ,11( ) 1 ( ) 1 ( ) ( )( ) ( )j j j jk k k k kj j jk I k Tft R t R t f R t t tc c cff t t t tc?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ???? ? ???(d) ? ? ? ? 0()j j jk k kt t N t?? ? ?載波相位測(cè)量原理 衛(wèi)星信號(hào)傳播的實(shí)際時(shí)間為： ,1 1 1( ) 1 ( ) ( ) ( )1( ) ( )j j j jk k k k k k k k kjjk I k k T kR t R t R t t tc c cttc??? ? ? ???? ? ? ???????????Xi’an Jiaotong University 在相對(duì)定位中，如果基線(xiàn)較短（兩測(cè)站的基線(xiàn)距離 20km），有關(guān)幾何距離變化率的項(xiàng)可以忽略，式（ d）簡(jiǎn)化為： ? ? ? ? 0 , ,( ) ( ) ( ) ( ) ( )j j j j j jk k k k k I k Tfft R t f t t t t N t t tcc? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?測(cè)相偽距觀測(cè)方程 : ? ? ? ? 0 , ,( ) ( ) ( ) ( ) ( )j j j j j jk k k k k I k Tt R t c t t t t N t t t? ? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ???在實(shí)際中一般采用的是上式觀測(cè)量的各種線(xiàn)性組合（即差分），因此它是載波相位測(cè)量的理論基礎(chǔ)。但由于偽距測(cè)量的精度較低，所以要有較多的 取平均值后才能獲得正確的整波段數(shù)。 絕對(duì)定位又分為 靜態(tài)絕對(duì)定位 和 動(dòng)態(tài)絕對(duì)定位 。是目前 GPS定位中精度最高的一種定位方法。 通過(guò)將偽距測(cè)量方程 線(xiàn)性化 ，由觀測(cè)站同步跟蹤 4顆以上的衛(wèi)星，列出 矩陣形式 的方程組，可以從中解算出觀測(cè)站三維坐標(biāo)。則有： 0 0 0( , , )k k kX Y Z( , , )k k kX Y Z? ? ?()jXtjYt()jZt000k k kk k kk k kX X XY Y YZ Z Z????? ???? ?????t 時(shí)刻觀測(cè)站與衛(wèi)星 j 之間的幾何距離即為： 2 2 2 1 / 2( ) [ ( ( ) ) ( ( ) ) ( ( ) ) ]j j j jk k kR t X t X Y t Y Z t Z? ? ? ? ? ?絕對(duì)定位和相對(duì)定位 Xi’an Jiaotong University ? 對(duì) 以 為中心用泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)并取一次項(xiàng)后可得： ()jRt 0 0 0( , , )k k kX Y Z 0 0 0 0( ) ( ) ( )( ) ( ( ) ) ( ) ( ) ( )j j jjjk k kR t R t R tR t R t X Y ZX Y Z? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ?式中： 2 2 2 1 / 20 0 0 0( ( ) ) [ ( ( ) ) ( ( ) ) ( ( ) ) ]j j j jk k kR t X t X Y t Y Z t Z? ? ? ? ? ?000000000( ) 1( ) ( ( ) ) ( )( ( ) )( ) 1( ) ( ( ) ) ( )( ( ) )( ) 1( ) ( ( ) ) ( )( ( ) )jjjkjjjjkjjjjkjRtX t X l tX R tRtY t Y m tY R tRtZ t Z n tZ R t?? ? ? ? ???? ? ? ? ???? ? ? ? ??絕對(duì)定位和相對(duì)定位 Xi’an Jiaotong University ? 觀測(cè)站與衛(wèi)星 j 的幾何距離的線(xiàn)性化表達(dá)式為： 0( ) ( ( ) ) ( ) ( ) ( )j j j j jk k kR t R t l t X m t Y n t Z? ? ?? ? ? ?線(xiàn)性化的偽距測(cè)量觀測(cè)方程為： 0,( ) ( ( ) ) [ ( ) ( ) ( ) ]( ) ( ) ( ) ( )kj j j j jkkkj j jk k I k TXt R t l t m t n t YZc t t c t t t t????? ? ? ? ? ?????????????? ? ? ?對(duì)于接收機(jī) k和衛(wèi)星 j，令： ,( ) ( ) ( ) ( )j j j jk k k I k TS t t t t? ? ? ? ?? ? ?( ) ) ( )jjkkt c t t c t t? ? ? ???絕對(duì)定位和相對(duì)定位 Xi’an Jiaotong University 由觀測(cè)站同步跟蹤 4顆衛(wèi)星，則 j＝ 1， 2， 3， 4，采用矩陣形式，則有： 111 1 10222 2 20333 3 30444 4 40( ( ) ) ( )( ) ( ) ( ) 1( ( ) ) ( )( ) ( ) ( ) 1( ( ) ) ( )( ) ( ) ( ) 1() ( ( ) ) ( )( ) ( ) ( ) 1k kk kk kjk kX R t S tl t m t n tY R t S tl t m t n tZ R t S tl t m t n tt R t S tl t m t n t????????? ???????? ???? ??????? ?? ?????? ???? ??上式可以簡(jiǎn)化為： ( ) ( ) ( )kkA t G t L t???偽距法絕對(duì)定位解可表示為： 1( ) ( ) ( )kkG t A t L t? ???絕對(duì)定位和相對(duì)定位 Xi’an Jiaotong University ? 動(dòng)態(tài)絕對(duì)定位 又稱(chēng)單點(diǎn)動(dòng)態(tài)定位，是用安設(shè)在運(yùn)動(dòng)載體上的 GPS接收機(jī)自主地測(cè)量該運(yùn)動(dòng)載體的實(shí)時(shí)位置，從而描繪出該運(yùn)動(dòng)載體的運(yùn)行軌跡。 如：普通車(chē)載 GPS定位。
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1