第三讲 绝对定位.

《第三讲 绝对定位.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三讲 绝对定位.（58页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、第三讲第三讲 GPSGPS伪距测量原理伪距测量原理了解了解GPSGPS测速原理和定时原理。测速原理和定时原理。理解主动式测距和被动式测距、伪距理解主动式测距和被动式测距、伪距 及测定与计算、动态定位的特点。及测定与计算、动态定位的特点。掌握掌握GPSGPS定位、静态定位、动态定位、定位、静态定位、动态定位、 单点定位、相对定位等的基本概念。单点定位、相对定位等的基本概念。掌握掌握GPSGPS伪距测量原理。伪距测量原理。第三讲第三讲 GPS卫星定位的基本原理卫星定位的基本原理 第一节第一节 GPSGPS定位概述定位概述 第二节第二节 GPSGPS定位方法分类定位方法分类 第三节第三节 伪距测量原

2、理伪距测量原理 本章小结本章小结第一节第一节 GPS定位概述定位概述一、静态定位与动态定位一、静态定位与动态定位二、单点定位和相对定位二、单点定位和相对定位三、主动式测距和被动式测距三、主动式测距和被动式测距四、四、GPSGPS定位的基本方法定位的基本方法第一节第一节 GPS定位概述定位概述 GPS GPS的定位实质：的定位实质：把卫星视为把卫星视为“动态动态”的控制点，在已的控制点，在已知其瞬时坐标的条件下，进行空间距知其瞬时坐标的条件下，进行空间距离后方交会，确定用户接收机天线所离后方交会，确定用户接收机天线所处的位置。处的位置。 第一节第一节 GPS定位概述定位概述第一节第一节 GPS定

3、位概述定位概述定位观测方程：定位观测方程：其中：伪距可以测定；卫星瞬时位置可其中：伪距可以测定；卫星瞬时位置可以由导航电文得知。以由导航电文得知。1 21 21 21222222232323234242424()()()()()()()()()()()()ttttXXYYZZcXXYYZZcXXYYZZcXXYYZZc 第一节第一节 GPS定位概述定位概述定位方式：定位方式：v按接收机天线所处的状态不同按接收机天线所处的状态不同 （1 1）静态定位）静态定位 （2 2）动态定位）动态定位v按参考点位置的不同按参考点位置的不同 （1 1）单点定位）单点定位 （2 2）相对定位。）相对定位。一、静

4、态定位与动态定位一、静态定位与动态定位 GPSGPS接收机在进行定位时，待定点接收机在进行定位时，待定点 的位置相对其周围的点位没有发生的位置相对其周围的点位没有发生 变化，其天线位置处于固定不动的变化，其天线位置处于固定不动的 静止状态。这里说的固定不动，是静止状态。这里说的固定不动，是相对较长时间内不动。相对较长时间内不动。 在定位过程中，接收机位于运动着的在定位过程中，接收机位于运动着的载体，天线也处于运动状态的定位。载体，天线也处于运动状态的定位。一、静态定位与动态定位一、静态定位与动态定位一、静态定位与动态定位一、静态定位与动态定位可靠性强，定位精度可靠性强，定位精度高，在大地测量、

5、工高，在大地测量、工程测量中得到了广泛程测量中得到了广泛的应用，是精密定位的应用，是精密定位中的基本模式。中的基本模式。可测定一个动点可测定一个动点的实时位置、运的实时位置、运动载体的状态参动载体的状态参数。如速度、时数。如速度、时间和方位等。间和方位等。二、单点定位与相对定位二、单点定位与相对定位在一个测站上同步观测在一个测站上同步观测4 4个伪距个伪距观测值，求解出观测值，求解出4 4个未知参数个未知参数（3 3个点位坐标分量和个点位坐标分量和1 1个钟差个钟差系数）。系数）。采用两台以上的接收采用两台以上的接收机同步观测相同的机同步观测相同的GPSGPS卫星，以确定接收机卫星，以确定接收

6、机天线间的相互位置关天线间的相互位置关系的一种方法。系的一种方法。二、单点定位与相对定位二、单点定位与相对定位三、主动式测距与被动式测距三、主动式测距与被动式测距用电磁波测距仪发射测距信号，通过用电磁波测距仪发射测距信号，通过反射器反射回来，再由测距仪接收。反射器反射回来，再由测距仪接收。根据测距信号的传播时间求解距离根据测距信号的传播时间求解距离 。只要求仪器钟自身能在信号往、返只要求仪器钟自身能在信号往、返时间段中保持稳定，不影响测距精度。时间段中保持稳定，不影响测距精度。三、主动式测距与被动式测距三、主动式测距与被动式测距用户须发射信号，因而难以隐蔽自己。用户须发射信号，因而难以隐蔽自己

7、。对军事用户十分不利。对军事用户十分不利。三、主动式测距与被动式测距三、主动式测距与被动式测距发射站在规定时刻内准确发出信号，用发射站在规定时刻内准确发出信号，用户根据自己的时钟记录信号到达时间，户根据自己的时钟记录信号到达时间，根据时差根据时差t t 求解距离求解距离。三、主动式测距与被动式测距三、主动式测距与被动式测距用户无需发射信号，便于隐蔽自己；用户无需发射信号，便于隐蔽自己；所需装置也较简单，仅接收设备即可。所需装置也较简单，仅接收设备即可。接收机钟和各卫星钟不能与接收机钟和各卫星钟不能与GPSGPS时间时间系统保持绝对同步，由此所引起的系统保持绝对同步，由此所引起的钟差对测距带来了

8、影响。钟差对测距带来了影响。四、四、GPS定位的基本方法定位的基本方法（一）（一） 卫星射电干涉测量（设备昂贵）卫星射电干涉测量（设备昂贵）（二）二） 多普勒定位法多普勒定位法( (时间长时间长) )（三）（三） 伪距定位法伪距定位法（四）（四） 载波相位测量载波相位测量（一）卫星射电干涉测量（一）卫星射电干涉测量 利用利用GPSGPS卫星射电信号具有白噪卫星射电信号具有白噪声的特性，由两个测站同时观测一颗声的特性，由两个测站同时观测一颗GPSGPS卫星，通过测量这颗卫星的射电卫星，通过测量这颗卫星的射电信号到达两个测站的时间差，可以求信号到达两个测站的时间差，可以求得站间距离。得站间距离。（

9、二）多普勒定位法（二）多普勒定位法 根据多普勒效应原理，利用根据多普勒效应原理，利用GPSGPS卫星卫星较高的发射频率，由积分多普勒较高的发射频率，由积分多普勒记数得出伪距差。记数得出伪距差。（三）伪距定位法（三）伪距定位法在某一瞬间利用在某一瞬间利用GPSGPS接收机同时测定接收机同时测定至少四颗卫星的伪距，根据已知的至少四颗卫星的伪距，根据已知的卫星位置和伪距观测值，采用距离卫星位置和伪距观测值，采用距离交会法求出接收机的三维坐标和时交会法求出接收机的三维坐标和时钟改正数。钟改正数。定位的精度并不高，但定位速度快，定位的精度并不高，但定位速度快， 经几小时的定位也可达米级。经几小时的定位也

10、可达米级。若再增加观测时间，精度还可以提高。若再增加观测时间，精度还可以提高。（三）伪距定位法（三）伪距定位法（四）载波相位测量（四）载波相位测量把载波作为量测信号，对载波进行把载波作为量测信号，对载波进行相位测量可以达到很高的精度。通相位测量可以达到很高的精度。通过测量载波的相位而求得接收机到过测量载波的相位而求得接收机到GPSGPS卫星的距离。卫星的距离。第二节第二节 伪距定位原理伪距定位原理v速度快，利用增加观测时间可以提速度快，利用增加观测时间可以提 高定位精度高定位精度v虽然测量定位精度低，但足以满足虽然测量定位精度低，但足以满足 部分用户的需要。部分用户的需要。第二节第二节 伪距法

11、定位伪距法定位一、测定伪距的方法一、测定伪距的方法二、伪距法定位的原理二、伪距法定位的原理三、伪距法定位的计算三、伪距法定位的计算 四、伪距定位法的应用四、伪距定位法的应用 码长：码长：1023bit1023bit码元宽度：码元宽度：0.977520.97752微秒微秒周期：周期：1 1毫秒毫秒数码率：数码率：1.023Mbit/s1.023Mbit/s码长：码长：2.352.3510101414bitbit码元宽度：码元宽度：0.0977520.097752微秒微秒周期：周期：267267天天数码率：数码率：10.23Mbit/s10.23Mbit/s一、测定伪距的方法一、测定伪距的方法一、