4第四章GPS12.ppt

三、瞬时绝对定位精度的表征 1、不同坐标参数的协因数阵问题 1）空间直角坐标系下的协因数阵 在WGS84坐标系统下完成平差，将有式（9）所示的伪距法绝对定位权系数阵。 据此我们已能够计算任一未知数的平差值精度。 2）以大地坐标为平差参数的协因数阵 因上列权阵表示的是WGS84系统下接收机坐标（X、Y、Z）及接收机钟差项δt的协因数与互协因数，其中主对角线上的元素为平差参数（单点定位中的未知数）的协因数，其余为其互协因数。 实用中，还常用大地坐标等坐标形式，为此还需将空间直角坐标转换为大地坐标，并运用协因数传播率导出在大地坐标系下的协因数阵。 下面给出其简要过程： 三维空间直角坐标与其相对应的大地经度、大地纬度、大地高之间的微分关系为： 坐标微分关系间的协因数与其坐标的协因数完全一致，则可得到大地坐标的协因数阵： 即： 2、用精度因子表征瞬时绝对定位精度 精度因子DOP -Dilution of precision 平差中讲过： 上述协因数阵中主对角线上的元素便是式中的Qii，若定义主对角线上的元素为精度因子DOP，则瞬时定位精度的可用相应的DOP表示。 现根据主对角线元素特点分叙述如下： a、平面位置精度因子HDOP HDOP-- Horizontal DOP 定义： HDOP由大地经度、大地纬度的协因数构成，HDOP反映平面位置精度。 b、高程精度因子VDOP VDOP--Vertical DOP VDOP由大地高的协因数构成，VDOP反映高程位置精度。 C、空间位置精度因子PDOP PDOP-- Position DOP PDOP由空间直角坐标的协因数构成，PDOP反映定位点的空间位置精度。 d、接收机钟差精度因子TDOP TDOP--Time DOP TDOP由接收机钟差的协因数构成，TDOP反映接收机钟差的精度。 e、几何精度因子GDOP GDOP--Geometric DOP GDOP由三维位置和接收机钟差的协因数构成，GDOP综合反映定位位置和时间精度。 若由测站与四颗观测卫星所构成的六面体体积为V,分析表明，精度因子GDOP与六面体体积V的倒数成正比： 一般而言，V越大卫星分布越广，GDOP越小，定位精度越高。 实际定位时GDOP不应大于6 思考题： 1、周跳修复的方法、整周求知数确定的方法有哪些？ 2、测码伪距法、载波相位观测方程的建立过程？绝对定位的原理？ 3、精度因子有哪些、如何求定、作用如何？意义如何？ 第六节 美 国 的 GPS 政 策 一、提供两种定位服务方式： 1、Precise Positioning Service-PPS； 提供精确测距码--P码信息，这种条件下又有两种定位效果： 1）广播星历+P码：用户的单点定位精度优于10m 2）IGS星历+P码+载波相位，即精密单点定位（Precise Point Positioning）时，实时 定位精度可达5～10cm。 IGS-International GPS Service for Geodynamics国际GPS地球动力学服务 P(Y)码仅向美国军方、北约、韩国、中国台湾、日本、新加坡、沙特阿拉伯、科威特、泰国等国家和地区的军方用户 其中：m----历元数，Vm、Am、Lm----均为块矩阵，各块矩阵的阶数同式（7），但此时式（7）中n的含义变为当次观测历元锁定的卫星数（每个观测历元接收机锁定的卫星数不一定相等）。 法方程式为 可解得未知数： 伪距法绝对定位的权系数阵为： 即： 式（9） 式（9）表示的伪距法绝对定位权系数阵为WGS84坐标系统下平差时的权系数阵。 第三节 载波相位观测值方程的建立 载波相位观测中实际的观测值为载波相位数，载波相位数与星地伪距关系为： 与测码伪距法不同的是 的测量方法不一样，但下列距离方程永远是成立的 一、 测量过程 1、理解载波测量过程中的有关概念 在接收机捕获卫星后，若无干扰将连接锁定卫星的载波信号，但对载波中调制的数据码（D码）的接收却不是连续的，一般是每隔10-20秒接收一次，接收数据的过程叫数据采集，采集数据的时间点称观测历元，采集数据的时间间隔称采样率。 在每个观测历元又有卫星信号发出时刻和信号到达接收机时刻，到达时刻与接收机 产生本振信号的时刻相同。 观测的载波相位值应是采集D码时，D码信号从卫星发出时刻和信号到达接收机时刻间的载波数，或称卫星载波相位与接收机本振信号的相位差，也称观测历元的相位数。 直接测定的是载波相位数，间接测定的则是传播时间或星地距。 1）概念 原理图 2、载波相位观测值与星地距关系 理论上，任一历元的星地载波数都是卫星载波相位与接收机本振载波相位的差： 理论上，观测得到的星地伪距则为： 第一次数