第五章-距离测量与GPS定位1案例.ppt

第五章 距离测量与定位方法;§0 GPS定位的方法与观测量;一、概述;一、概述;一、概述;一、概述;一、概述;一、概述;二、定位方法的分类;二、定位方法的分类;三、观测量的基本概念;三、观测量的基本概念;三、观测量的基本概念;三、观测量的基本概念;三、观测量的基本概念;三、观测量的基本概念;三、观测量的基本概念;三、观测量的基本概念;§5.1 利用测距码测定卫地距;GPS定位的基本原理;测距方法;测距码;信号传播时间;测距码测距原理②;伪距测量的特点;GPS测量的基本观测方程;对流层折射延迟改正;伪距测量的误差方程;§5.2 载波相位测量;卫星信号的结构;由于载波的波长远小于码长，C/A码码元宽度293m，P 码码元宽度29.3m，而L1载波波长为19.03cm， L2载波波长为24.42cm，在分辨率相同的情况下， L1载波的观测误差约为2.0mm， L2载波的观测误差约为2.5mm。 而C/A码观测精度为2.9m，P码为0.29m。 载波相位观测是目前最精确的观测方法。;载波相位测量的特点;重建载波： 在GPS信号中，由于已用相位调整的方法在载波上调制了测距码和导航电文，因而接收到的载波的相位已不再连续，所以在进行载波相位测量之前，首先要进行解调工作，设法将调制在载波上的测距码和卫星电文去掉，重新获取载波，这一工作称为重建载波。 ;载波相位测量的关键技术－重建载波①;GPS载波相位测量的基本原理; 若卫星S发出一载波信号，该信号向各处传播。设某一瞬间，该信号在接收机R处的相位为?R，在卫星S处的相位为?S。?R 和?S为从某一起始点开始计算的包括整周数在内的载波相位，为方便计，均以周数为单位。若载波的波长为?，则卫星S至接收机R间的距离： 但因无法观测?S，因此该方法无法实施。;载波相位测量的原理;载波相位测量的实际观测值 ;载波相位观测值;载波相位测量的实际观测值;载波相位测量的实际观测值;载波相位测量的实际观测值;载波相位观测方程;其中钟差关系为：;由此，得到载波相位测量的基本方程：;将上式和伪距测量的观测方程 （ ）进行比较： 可以看出，在载波相位测量的观测方程中，除了增加了整周未知数N0外，和伪距测量方程是完全相同的。 ;§5.3 观测值的线性组合;与接收机无关;GPS测量中的未知参数及处理方法;同类型同频率相位观测值的线性组合——差分观测值;概述;站间求差（站间差分）;星间求差（星间差分）;历元间求差（历元间差分）;单差、双差和三差;采用差分观测值的缺陷（求差法的缺陷）;同类型不同频率观测值的线性组合;不同频率的载波(L1,L2)相位观测值;?n,m的特性;常见的线性组合——宽巷组合相位观测值;常见的线性组合——无电离层折射的相位观测值;不同类型观测值的线性组合;§5.4 整周跳变的探测修复;整周未知数的确定;一、概述;二、周跳的概念;产生周跳的原因;周跳的特点;三、修复周跳的方法;周跳的探测、修复方法①;周跳的探测、修复方法②;周跳的探测、修复方法② （续）;周跳的探测、修复方法② （续）;周跳的探测、修复方法② （续）;周跳的探测、修复方法③;周跳的探测、修复方法③ （续）;周跳的探测、修复方法⑤;;整周未知数的确定;整周未知数的确定;整周未知数的确定;整周未知数的确定;整周未知数的确定;静态相对定位中常用的几种方法;静态相对定位中常用的几种方法;快速定位中常用的方法;已知基线法;4.5.3 动态定位中常用的方法;§5.6 单点定位;GPS测量定位方法分类;单点定位简介;伪距单点定位的误差方程①;单点定位有4个待定参数，因而至少需要同时观测4颗以上的卫星，才能同时确定出所有的待定参数。; DOP值 在导航学中,通常用精度因子 （dilution of precision）来描述卫星的空间分布对精度的影响。;DOP值①;DOP值②;载波相位单点定位的误差方程①;载波相位单点定位的误差方程②;载波相位单点定位的误差方程③;载波相位单点定位的误差方程④;单点定位的误差源及应对方法;; IGS的全球跟踪网（ Network of tracking stations ）;;精密单点定位;§5.7 相对定位;概述①;概述②;观测方程;各种误差对相对定位结果的影响;相对定位的类型;§5.8 差分GPS;概述①;概述②;影响绝对定位精度的主要误差;差分GPS的基本原理;差分GPS对测量定位精度的改进;差分GPS的分类;位置差分和距离差分的特点;单基准站局域差分;多基准站局域差分;广域差分;增强型系统 特点 伪卫星技术 卫星通讯技术 类型 LAAS