[工学]第三讲 绝对定位.pptVIP

发射码 实际应用中将接收机的钟差 也 视作未知数，建立数学模型。 当方程式的个数大于4时，可用最小二乘法求解（X，Y，Z）的最或是值。 二、伪距法定位的原理 三、伪距法定位的计算 将上式线性化： 主要是线性化卫星到测站的几何距离。 将其按照泰勒级数展开，保留到一次项。 三、伪距法定位的计算 令 为 及 和 . 令 为 则测码伪距观测方程线性化为： 三、伪距法定位的计算 由伪距表达式写出误差方程 根据最小二乘原理求解得 给出测站坐标初始值，进行 迭代计算，可获得满意结果。 四、伪距法定位的应用 （1）间接相对定位 各同步测站分别进行单点定位， 求得各测站坐标，然后相减求得 坐标差。 （2）直接相对定位 当两个测站进行同步观测时， 产生两个数学式，相减后建立 起伪距定位法用于相对定位的 数学模型，然后解算出坐标差。 四、伪距法定位的应用 第三节 测相伪距测量 伪距以测距码作为量测信号，因测距 码的波长较长，难以达到较高的精度。 而载波相位测量不使用测距码信号， 不受测距码控制，属于非测距码测量 系统。 载波信号是一种周期性的正弦信号， 相位测量只能测定起不足一个波长 的小数部分，无法测定整波长个 数。因而存在着整周数的不确定性 问题，使得解算过程复杂化。 第三节 测相伪距测量 一、载波相位测量原理 二、载波相位测量观测方程 三、载波相位测量差分法 第三节 测相伪距测量 一、载波相位测量原理 将测距码和数据码调制到载波上 由卫星发射机将调制信号发出 接收机解调出纯净的载波信号 接收机产生基准信号 载波信号和基准信号求相位差 若在tj 时刻接收机产生的基准信号 的相位是 ，接收机接收到的 载波信号的相位是 ，若能测定 出二者相位之差 ，则 由载波波长λ就可以求出该瞬间从 卫星至接收机的距离： 一、载波相位测量原理 二、载波相位测量观测方程 实际上接收机只能测定不足一周的小数部分波长。 于是便出现了 一个整周未知 数。 当在初始历元t0锁定卫星： 锁定后连续观测，到ti时刻： 二、载波相位测量观测方程 初始整周未知数 锁定后整周变化数 不足整周数，观测量。 令 则： 卫星到测站的几何距离： 载波传播时间，假设GPS标准时间下，卫星Sj在tj(gps)时刻发射信号 于ti（GPS）时刻接收机接收信号 ，则相位差： 卫星和接收机均有相等的高稳定频率f： 二、载波相位测量观测方程 其中： 将上式在 处泰勒展开并略去二次以后的项目。 式中接收机钟相对GPS时存在误差 在ti处泰勒展开： 二、载波相位测量观测方程 考虑电离层，对流层等影响： 考虑两个钟差，并将时间延迟的线性表达式子带入并线性化学得： 二、载波相位测量观测方程 测相伪距观测方程线性形式。 三、GPS测速 基于站星距离的测量，将动态用户 三维速度和接收机时钟偏差变化率 （时速）看作未知数。观测四颗在 视GPS卫星，解得四个未知数。最 后求得运动载体的运动速度。 四、GPS定时 GPS定时的实质： 测定用户时钟相对于GPS时间的偏差，并根据卫星电文给出的有关参数，计算出世界协调时（UTC）。 本章小结 把卫星视为“动态”的控制点，在已 知其瞬时坐标的条件下，以GPS卫 星和用户接收机天线之间的距离 （或距离差）为观测量，进行空间 距离后方交会，从而确定用户接收 机天线相位中心所处的位置。 1．GPS定位的实质 本章小结 ①卫星射电干涉测量 ②多普勒定位法 ③伪距定位法 ④载波相位测量 2．GPS的定位方法 本章小结 3．伪距 在测定的卫星至接收机的距离中， 不可避免地包含着两台钟不同步的 误差和电离层、对流层延迟误差影 响，它并不是卫星与接收机之间的 实际距离，所以称之为伪距。 在某一瞬间利用GPS接收机同时测定 至少四颗卫星的伪距，根据已知的卫 星位置和伪距观测值，采用距离交会 法求出接收机的三维坐标和时钟改正 数。 4．伪距法定位的基本原理 本章小结 本章小结 接收机在某一时刻跟踪卫星信号， 并对恢复后的载波进行相位测量。 5．载波相位测量的原理 本章小结 6. 动态定位的特点 ①用户的广泛性 ②定位的实时性 ③速度的多异性 * 第三讲 GPS伪距测量原理 ●了解GPS测速原理和定时原理。 ●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。 ●掌握GPS定位、静态定位、动态定位、 单点定位、相对定位等的基本概念。 ●掌握GPS伪距