GPS测量原理及应用范文.ppt

伪距差分 这是应用最广的一种差分。在基准站上，观测所有卫星，根据基准站已知坐标和各卫星的坐标，求出每颗卫星每一时刻到基准站的真实距离。再与测得的伪距比较，得出伪距改正数，将其传输至用户接收机，提高定位精度。 这种差分，能得到米级定位精度，如沿海广泛使用的“信标差分” * .......... 载波相位差分 载波相位差分技术又称RTK(Real Time Kinematic)技术，是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。即是将基准站采集的载波相位发送给用户接收机，进行求差解算坐标。 载波相位差分可使定位精度达到厘米级，已经大量应用于需要点位高精度的动态测量领域。 * .......... * 第2部分 我国GPS测量的常用坐标系 1.WGS-84 WGS-84坐标是GPS所采用的坐标系统，GPS发布的 星历参数都是基于此坐标系的。 WGS-84的椭球参数： a=6378137m 1/f=298.257223563 2.1954北京坐标系 1954北京坐标系是目前我国使用比较广泛的大地测量坐标系，参考椭球是克拉索夫斯基椭球。其高程是以1956年黄海平均海水面为基准。 克拉索夫斯基椭球参数： a=6378245m 1/f=298.3 .......... * 3.1980西安坐标系 1980西安坐标系是我国新建的大地测量坐标系，参考椭球是IUGG1975椭球，其高程是以1956年黄海平均海水面为基准。 IUGG1975椭球参数： a=6378140m 1/f=298.257 .......... 日常生活中的GPS 车载 手机 * .......... * 1 GPS测量的特点 * 不需要相互通视 观测作业不受天气条件的影响 能达到大地测量所需要的精度水平 全天候白天和夜间均可作业 效率高 提供三维坐标 .......... 2 GPS的历史和背景 GPS是美国军方研制的第二代卫星导航系统 (1)全球覆盖 (2)24小时可以定位，测速和授时 (3)用户设备成本低廉 (4)确保美国军事安全，服务于全球战略 (5)导航精度可达10-20m (6)取代现存各种导航系统 这种设备可以用来武装战车，舰船和飞机，提高其作战能力，并可广泛用于地面部队，其作用已经在海湾战争中得到充分展示。 * .......... * 系统特征 第一代NNSS Navy Navigation Satellite System (海军导航卫星系统） GPS 载波频率GHz 0.15,0.40 1.23,1.58 卫星高度km 1000 20200 卫星数 5-6 21+3 卫星周期min 1:47 11:58 卫星钟稳定度 10-11 10-12 GPS与NNSS的主要特征比较 .......... * 系统特征 GLONASS GPS 载波频率GHz 1.61,1.25 1.23,1.58 卫星高度km 19100 20200 卫星数 21+3 21+3 卫星周期h 11:15 11:58 卫星钟稳定度 10-11 10-13 GPS与GLONASS的主要特征比较 .......... 3 GPS系统的组成 * 空间部分： 提供星历和时间信息 发射伪距和载波信号 提供其它辅助信息 地面控制部分： 中心控制系统 实现时间同步 跟踪卫星进行定轨 用户部分： 接收并测量卫星信号 记录处理数据 提供导航定位信息 .......... 4 GPS卫星 24颗卫星(21+3) 6个轨道平面 55o轨道倾角 2万km轨道高度(地面高度) 12小时（恒星时）轨道周期 5个多小时出现在地平线以上(每颗星) * 目前轨道上实际运行的卫星个数已经超过了32颗 .......... 5 GSP地面控制站 一个主控站：科罗拉多?斯必灵司 三个注入站：阿松森(Ascencion) 迭哥?伽西亚(Diego Garcia) 卡瓦加兰(kwajalein) 五个监测站=1个主控站+3个注入站+夏威夷(Hawaii) * 55 Hawaii Ascencion Diego Garcia kwajalein Colorado springs .......... 6 GPS用户设备 GPS接收机 * 导航型GSP接收机一般情况下无数据输出的记录存储设备(手持机) 天线 前置放大器 电源部分 射电部分 微处理器 数据存储 显示控制器 供电 信号 信息 命令